現像装置並びにこれを備える画像形成装置及びプロセスカートリッジ
【課題】外周面に複数の凹部が形成された現像剤担持体を用いた場合に、現像装置外部へのトナー飛散を防ぐことができる現像装置並びにこれを備える画像形成装置及びプロセスカートリッジを提供する。
【解決手段】マグネットローラ１１３は、搬送用磁極であるＰ２極、Ｐ３極を有しており、また、ケース１２５の開口部よりも現像スリーブ１３２の回転方向下流側に、ケース１２５の内壁と現像スリーブ１３２の外周面との間に所定の空隙を有するように構成した。現像スリーブ１３２は、その外周面に、凹み１３９を互いに間隔をあけて分布するように複数設けたものであり、現像スリーブ１３２の周方向において互いに隣り合う凹み１３９の配設ピッチＰｃを、現像スリーブ１３２の外周面におけるＰ３極の長手方向と直交する方向の磁束密度半値幅に相当する部分の長さＷＧＰ３よりも短く設定した。
【解決手段】マグネットローラ１１３は、搬送用磁極であるＰ２極、Ｐ３極を有しており、また、ケース１２５の開口部よりも現像スリーブ１３２の回転方向下流側に、ケース１２５の内壁と現像スリーブ１３２の外周面との間に所定の空隙を有するように構成した。現像スリーブ１３２は、その外周面に、凹み１３９を互いに間隔をあけて分布するように複数設けたものであり、現像スリーブ１３２の周方向において互いに隣り合う凹み１３９の配設ピッチＰｃを、現像スリーブ１３２の外周面におけるＰ３極の長手方向と直交する方向の磁束密度半値幅に相当する部分の長さＷＧＰ３よりも短く設定した。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トナーを含む現像剤を使用して像担持体上の潜像を現像する現像装置、並びに、これを備えた複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置及びプロセスカートリッジに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の画像形成装置として、二成分磁気ブラシ現像を用いるものが知られている。二成分磁気ブラシ現像は、トナーが磁性粉からなるキャリアに静電気力で吸着した現像剤を像担持体と対向する現像領域に搬送し、像担持体上に形成された静電潜像を現像してトナー像化するための現像剤担持体を用いる。
【０００３】
この現像剤担持体は、例えば、円筒状の現像スリーブを有し、この現像スリーブ表面に現像剤の穂立ちを生じさせるように磁界を形成する磁界発生手段（例えば、マグネットローラ）を現像スリーブ内部に有している。現像剤の穂立ちの際には、現像剤を構成するキャリアがマグネットローラで生じる磁力線に沿うように現像スリーブ上に穂立ちしており、このキャリアに対して帯電トナーが付着している。マグネットローラは、複数の磁極を有しているが、それぞれの磁極を形成する磁石は、棒状など成形体に形成され、特に、現像スリーブ表面の現像領域部分に対応する部分には、現像剤を穂立ちさせる現像主磁極を有している。この穂立ちを起こした現像剤は、現像スリーブ及びマグネットローラの少なくとも一方を回転させることにより、周方向に移動させることができる。一般的には、現像剤を搬送しやすくするために、現像スリーブの表面に、溝や不規則な凹凸（サンドブラストやビーズブラストなどによる凹凸）を設けている。特に、カラー複写機や、プリンタでは、画像品質面の優位性から、サンドブラストやビーズブラストなどによる不規則な凹凸を設けた現像スリーブが主流となっている。このような溝加工、サンドブラスト加工等の荒らし加工は、高速で回転する現像スリーブの表面で現像剤がスリップして停滞することにより生じる画像濃度の低下の発生を防止するために行われる。
【０００４】
しかし、上記トナーとキャリアとの吸着が不十分な場合、現像領域内もしくは現像装置から現像領域に現像剤を搬送及び回収する経路において、トナーがキャリアから遊離し、現像装置外部へ飛散するおそれがある。トナーとキャリアとの吸着が不十分な場合としては、トナーとキャリアとを混合した際の攪拌不足や現像剤の劣化などによる帯電の不足がある。特に、現像装置を着脱可能に構成した画像形成装置では、サービスマンやユーザーが、直接、操作や確認を行う現像装置の着脱方向手前側は、トナー飛散が極力少ないことが望ましい。
【０００５】
上記トナー飛散を抑える為に、現像装置には現像スリーブと現像装置内壁にケーシングギャップと呼ばれる空隙を設けている。ケーシングギャップとは、現像領域を通過した後の現像剤が通過する開口部近傍の現像スリーブ表面と現像装置内壁との間のギャップであり、マグネットローラの磁極に対向して設けられている。現像剤はマグネットローラで生じる磁力線に沿って穂立ちする為、ケーシングギャップを穂立ちした剤が現像スリーブの回転に伴って通過する際に、現像装置内部への吸い込み気流が発生し、現像装置外部にトナーが飛散することを抑えることができる。
【０００６】
上記現像装置に用いる現像スリーブとして、特許文献１には、表面に規則的に間隔をあけて複数の凹部が設けられた現像スリーブが開示されている。この現像スリーブは、表面にサンドブラスト等による不規則な凹凸が設けられた現像スリーブと同じような現像スリーブ上の剤密度を保つことができ、かつ表面に溝が設けられた現像スリーブと同程度の現像剤搬送力をもつ。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記特許文献１で開示されているような表面に規則的に間隔をあけて複数の凹部が設けられた現像スリーブを用いた場合、現像スリーブ上で穂立ちした現像剤がケーシングギャップを通過する際に、現像装置内部への吸い込み気流が十分に発生しないことにより、現像装置外部にトナーが飛散するおそれがあった。
【０００８】
本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、外周面に複数の凹部が形成された現像剤担持体を用いた場合に、現像装置外部へのトナー飛散を防ぐことができる現像装置並びにこれを備える画像形成装置及びプロセスカートリッジを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、請求項１の発明は、非磁性部材からなる回転駆動可能なスリーブ状の中空体の内部に磁界発生手段が配置され該磁界発生手段の磁力により該中空体の外周面上に磁性キャリアとトナーとを含む二成分現像剤を担持して搬送する現像剤担持体と、該現像剤担持体上に担持される二成分現像剤を収容する現像剤収容部と、該現像剤担持体に担持された二成分現像剤の層厚を規制する現像剤規制部材と、該現像剤担持体と、該現像剤収容部と、該現像剤規制部材とを収容する筐体とを備え、上記現像剤収容部内から上記磁界発生手段の磁力により上記現像剤担持体上に担持した二成分現像剤を、上記現像剤規制部材により規制した後に、上記筐体に設けられた開口部から上記中空体の外周面の一部を露出させて潜像担持体と対向する現像領域を通過させ、再び現像剤収容部内に戻す現像装置であって、上記磁界発生手段は、上記現像領域を通過した後の二成分現像剤を上記現像剤担持体から離脱させる位置まで搬送する磁力を発生させるための搬送用磁極を有する磁界発生部材を有し、上記筐体の開口部よりも上記中空体の回転方向下流側であって、上記二成分現像剤を上記現像剤担持体から離脱させる位置までの間に、該筐体の内壁と該中空体の外周面との間に所定の空隙を有するように構成し、上記中空体は、その外周面に、複数の凹部を互いに間隔をあけて分布するように設けたものであり、該中空体の周方向において互いに隣り合う該凹部の配設ピッチを、該中空体の外周面における上記磁界発生部材の長手方向と直交する方向の磁束密度半値幅に相当する部分の長さよりも短く設定したことを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、請求項１の現像装置において、上記中空体の周方向において互いに隣り合う凹部は、該中空体の回転軸方向に互いにずらすように設けられ、該中空体の回転軸方向における該凹部のずれ量は、該凹部の回転軸方向の長さ以下であることを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、請求項１又は２の現像装置において、画像形成装置本体に対して上記中空体の回転軸方向に着脱可能に構成し、上記中空体の回転軸方向に対して当該現像装置自体の着脱方向手前側から奥側に向けた気流を発生するように構成したことを特徴とするものである。
また、請求項４の発明は、請求項３の現像装置において、上記中空体の周方向における上記凹部の配設ピッチが、当該現像装置自体の着脱方向手前側に比べ、奥側が小さいことを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、請求項３又４の現像装置において、上記中空体の外周面に設けられた上記凹部は、長円状又は楕円状の形状をなし、該凹部の長手方向が該中空体の回転軸方向に対して斜めに角度を有し、該中空体の回転軸方向に対して当該現像装置自体の着脱方向手前側から奥側に向けた気流を発生するように該角度を設定したことを特徴とするものである。
また、請求項６の発明は、潜像担持体と、該潜像担持体と対向する現像領域に磁性キャリアおよびトナーからなる二成分現像剤を搬送して該潜像担持体上の潜像に該トナーを付着させて現像する現像装置とを一体的に支持し、該現像装置による現像によって得られるトナー像を潜像担持体上から最終的に記録材上へ転移させることで該記録材上に画像を形成する画像形成装置に対して着脱自在なプロセスカートリッジにおいて、上記現像装置として、請求項１乃至５のいずれかの現像装置を用いることを特徴とするものである。
また、請求項７の発明は、潜像担持体と、該潜像担持体と対向する現像領域に磁性キャリアおよびトナーからなる二成分現像剤を搬送して該潜像担持体上の潜像に該トナーを付着させて現像する現像装置とを一体的に支持し、該現像装置による現像によって得られるトナー像を潜像担持体上から最終的に記録材上へ転移させることで該記録材上に画像を形成する画像形成装置に対して着脱自在なプロセスカートリッジを備えた画像形成装置において、上記プロセスカートリッジとして、請求項６のプロセスカートリッジを用いることを特徴とするものである。
また、請求項８の発明は、請求項７の画像形成装置において、上記トナーは、少なくとも、窒素原子を含む官能基を有するポリエステルプレポリマー、ポリエステル、着色剤及び離型剤を有機溶媒中に分散させたトナー材料液を、水系媒体中で架橋及び伸張反応の少なくとも一方を行って得られるトナーであることを特徴とするものである。
【００１０】
本発明において、現像剤を構成する磁性キャリアが磁界発生部材で生じる磁力線に沿うように中空体の外周面に設けられた凹部で穂立ちするとともに、この穂立ちした磁性キャリアにトナーが付着する。この現像剤の穂立ちは、中空体の外周面における磁束密度半値幅に相当する部分で生じる。ここで、中空体の周方向において互いに隣り会う凹部の配設ピッチが、中空体の外周面における磁束密度半値幅に相当する部分の長さよりも短く設定されているので、中空体の外周面の磁束密度半値幅に相当する部分には、少なくとも２つの凹部が存在し、これらの凹部で担持された現像剤が穂立つ。これらの凹部で担持された現像剤が穂立つことによって、中空体の外周面及び筐体の内壁との間の所定の空隙が仕切られ、中空体の回転により、仕切られた空隙に存在する空気が、現像装置の内部にある現像剤収容部に搬送される。そして、空気が現像剤収容部に搬送されると上記空隙で負圧が生じ、現像装置の開口部から外部の空気が流れ込んで吸い込み気流が発生する。従って、現像装置の開口部近傍で帯電不足のトナーが遊離したとしても、上記吸い込み気流に吸い込まれて現像装置内部に運ばれ、現像装置外部へ飛散することがない。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、外周面に複数の凹部が形成された現像剤担持体を用いた場合に、現像装置外部へのトナー飛散を防ぐことができるという優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態に係る画像形成装置の構成を正面からみた説明図。
【図２】図１の画像形成装置に用いるプロセスカートリッジの断面図。
【図３】図２中のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図。
【図４】図１の画像形成装置の現像スリーブの斜視図。
【図５】図４の現像スリーブの外表面を展開して模式的に示す説明図。
【図６】（ａ）は、図５の現像スリーブの外表面の一部を模式的に拡大して示す説明図。（ｂ）は、図６（ａ）中のＶＩＢ−ＶＩＢ線に沿う断面図。（ｃ）は、図６（ａ）中のＶＩＣ−ＶＩＣ線に沿う断面図。
【図７】図４の現像スリーブの外表面の一部を拡大して示す説明図。
【図８】（ａ）は、図４の現像スリーブの外表面に切削加工を施す表面処理装置の概略の構成を示す側面図。（ｂ）は、図８（ａ）中のＶＩＩＩＢ−ＶＩＩＩＢ線に沿う断面図。（ｃ）は、図８（ｂ）のエンドミルを拡大して示す側面図。（ｄ）は、図８（ｃ）のエンドミルの先端の正面図。
【図９】（ａ）は、図６（ａ）の現像スリーブの変形例の外表面の一部を模式的に拡大して示す説明図。（ｂ）は、図９（ａ）中のＩＸＢ−ＩＸＢ線に沿う断面図。（ｃ）は、図９（ａ）中のＩＸＣ−ＩＸＣ線に沿う断面図。
【図１０】図９（ｂ）の一部を拡大して示す断面図。
【図１１】図９の現像スリーブの外表面に設けられた凹みを形成するためのエンドミルを拡大して示す側面図。
【図１２】図６（ｂ）の現像スリーブの外表面に形成された凹みの変形例を示す断面図。
【図１３】図６（ｂ）の現像スリーブの外表面に形成された凹みの他の変形例を示す断面図。
【図１４】図５の現像スリーブの変形例の外表面を展開して模式的に示す説明図。
【図１５】図５の現像スリーブの他の変形例の外表面を展開して模式的に示す説明図。
【図１６】（ａ）は、図５の現像スリーブの更に他の変形例の外表面を展開して模式的に示す説明図。（ｂ）は、図１６（ａ）に示された凹みを形成するためのエンドミルを拡大して示す側面図。
【図１７】現像装置の一例を示す概略構成図。
【図１８】現像装置のＰ２極及びＰ３極近傍の拡大図。
【図１９】トナーの飛散を説明するための比較例を示すＰ２極及びＰ３極近傍の拡大図。
【図２０】現像スリーブの一部を拡大した斜視図。
【図２１】現像装置を長手方向から見た斜視図。
【図２２】（ａ）は凹みの長手方向が現像スリーブ回転軸方向に対して斜めに角度を有する現像スリーブの斜視図。（ｂ）は図２２（ａ）中のＡ部の拡大図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態を説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置の構成を正面からみた説明図である。図２は、図１に示された画像形成装置の本発明の一実施形態に係る現像装置の断面図である。図３は、図２中のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図である。図４は、図１に示された現像装置の現像スリーブの斜視図である。図５は、図４に示された現像スリーブの外表面の展開図である。
【００１４】
画像形成装置１０１は、イエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色の画像則ちカラー画像を、一枚の転写材としての記録紙１０７（図１に示す）に形成する中間転写ベルト１２９を用いたタンデム型のカラー複写機の作像部分である。なお、イエロー、マゼンダ、シアン、黒の各色に対応するユニットなどを、以下、符号の末尾に各々Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋを付けて示す。
【００１５】
画像形成装置１０１は、図１に示すように、装置本体１０２と、給紙ユニット１０３と、レジストローラ対１１０と、中間転写ユニット１０４と、紙転写ローラ１２６、定着ユニット１０５と、複数のレーザ書き込みユニット１２２（１２２Ｙ，１２２Ｍ，１２２Ｃ，１２２Ｋ）と、複数のプロセスカートリッジ１０６Ｙ，１０６Ｍ，１０６Ｃ，１０６Ｋとを少なくとも備えている。
【００１６】
装置本体１０２は、例えば、箱状に形成され、フロア上などに設置される。装置本体１０２は、給紙ユニット１０３と、レジストローラ対１１０と、転写ユニット１０４と、定着ユニット１０５と、複数のレーザ書き込みユニット１２２Ｙ，１２２Ｍ，１２２Ｃ，１２２Ｋと、複数のプロセスカートリッジ１０６Ｙ，１０６Ｍ，１０６Ｃ，１０６Ｋを収容している。
【００１７】
給紙ユニット１０３は、装置本体１０２の下部に複数設けられている。給紙ユニット１０３は、前述した記録紙１０７を重ねて収容するとともに装置本体１０２に出し入れ自在な給紙カセット１２３と、給紙ローラ１２４とを備えている。給紙ローラ１２４は、給紙カセット１２３内の一番上の記録紙１０７に押し当てられている。給紙ローラ１２４は、前述した一番上の記録紙１０７を、レジストローラ対１１０へ送り出す。
【００１８】
レジストローラ対１１０は、給紙ユニット１０３から紙転写ローラ１２６に搬送される記録紙１０７の搬送経路に設けられており、一対のローラ１１０ａ，１１０ｂを備えている。レジストローラ対１１０は、一対のローラ１１０ａ，１１０ｂ間に記録紙１０７を挟み込み、該挟み込んだ記録紙１０７を転写紙に転写させ得るタイミングで送り出す。
【００１９】
中間転写ユニット１０４は、プロセスカートリッジ１０６Ｙ，１０６Ｍ，１０６Ｃ，１０６Ｋの上方に設けられている。中間転写ユニット１０４は、駆動ローラ１２８と、従動ローラ１２７と、中間転写ベルト１２９と、中間転写ローラ１３０Ｙ，１３０Ｍ，１３０Ｃ，１３０Ｋとを備えている。駆動ローラ１２８は、紙転写ローラ１２６の対向位置に配置されており、駆動源としてのモータなどによって回転駆動される。従動ローラ１２７は、装置本体１０２に回転自在に支持されている。中間転写ベルト１２９は、無端環状に形成されており、前述した駆動ローラ１２８と従動ローラ１２７との双方に掛け渡されている。中間転写ベルト１２９は、駆動ローラ１２８が回転駆動されることで、前述した駆動ローラ１２８と従動ローラ１２７との回りを図中半時計回りに循環（無端走行）している。
【００２０】
中間転写ローラ１３０Ｙ，１３０Ｍ，１３０Ｃ，１３０Ｋは、それぞれ、プロセスカートリッジ１０６Ｙ，１０６Ｍ，１０６Ｃ，１０６Ｋの感光体ドラム１０８の対向位置に中間転写ベルトを挟むように配置されている。中間転写ユニット１０４はプロセスカートリッジ１０６Ｙ，１０６Ｍ，１０６Ｃ，１０６Ｋにて形成された各色トナー像を転写ローラ１３０Ｙ，１３０Ｍ，１３０Ｃ，１３０Ｋにて中間転写ベルト１２９上でカラーのトナー像として重ね合わせ、紙転写ローラ１２６部へカラートナー像を搬送し、紙転写ローラにて記録紙１０７へ転写させる。紙転写ローラ１２６はトナー像が転写した記録紙１０７を定着ユニット１０５に向けて送り出す。
【００２１】
定着ユニット１０５は、紙転写ローラ１２６にて転写された記録紙１０７の搬送方向の下流に設けられ、互いの間に記録紙１０７を挟む一対のローラ１０５ａ，１０５ｂを備えている。定着ユニット１０５は、一対のローラ１０５ａ，１０５ｂ間に紙転写ローラ１２６から送り出されてきた記録紙１０７を押圧加熱することで、記録紙１０７上に転写されたトナー像を、該記録紙１０７に定着させる。
【００２２】
レーザ書き込みユニット１２２（１２２Ｙ，１２２Ｍ，１２２Ｃ，１２２Ｋ）は、プロセスカートリッジ１０６Ｙ，１０６Ｍ，１０６Ｃ，１０６Ｋの下部に取り付けられている。レーザ書き込みユニット１２２（１２２Ｙ，１２２Ｍ，１２２Ｃ，１２２Ｋ）は、それぞれ、一つのプロセスカートリッジ１０６Ｙ，１０６Ｍ，１０６Ｃ，１０６Ｋに対応している。レーザ書き込みユニット１２２（１２２Ｙ，１２２Ｍ，１２２Ｃ，１２２Ｋ）は、プロセスカートリッジ１０６Ｙ，１０６Ｍ，１０６Ｃ，１０６Ｋの後述の帯電ローラ１０９により一様に帯電された感光体ドラム１０８の外表面にレーザ光を照射して、静電潜像を形成する。
【００２３】
プロセスカートリッジ１０６Ｙ，１０６Ｍ，１０６Ｃ，１０６Ｋは、それぞれ、中間転写ユニット１０４と、レーザ書き込みユニット１２２（１２２Ｙ，１２２Ｍ，１２２Ｃ，１２２Ｋ）との間に設けられている。プロセスカートリッジ１０６Ｙ，１０６Ｍ，１０６Ｃ，１０６Ｋは、装置本体１０２に着脱自在である。プロセスカートリッジ１０６Ｙ，１０６Ｍ，１０６Ｃ，１０６Ｋは、中間転写ベルト１２９の搬送方向に沿って、互いに並設されている。
【００２４】
プロセスカートリッジ１０６Ｙ，１０６Ｍ，１０６Ｃ，１０６Ｋは、図２に示すように、カートリッジケース１１１と、帯電装置としての帯電ローラ１０９と、感光体ドラム（像担持体ともいう）１０８と、クリーニング装置としてのクリーニングブレード１１２と、現像装置１１３とを備えている。
【００２５】
カートリッジケース１１１は装置本体１０２に着脱自在で、かつ帯電ローラ１０９と、感光体ドラム１０８と、クリーニングブレード１１２と、現像装置１１３とを収容している。帯電ローラ１０９は、感光体ドラム１０８の外表面を一様に帯電する。感光体ドラム１０８は、現像装置１１３の後述する現像ローラ１１５と間隔をあけて配されている。感光体ドラム１０８は、軸芯を中心として回転自在な円柱状に形成されている。感光体ドラム１０８は、対応するレーザ書き込みユニット１２２（１２２Ｙ，１２２Ｍ，１２２Ｃ，１２２Ｋ）により、外表面上に静電潜像が形成される。感光体ドラム１０８は、外表面上に形成されかつ担持する静電潜像にトナーが吸着して現像し、こうして得られたトナー像を中間転写ベルト１２９上へ転写する。クリーニングブレード１１２は、中間転写ベルト１２９にトナー像を転写した後に、感光体ドラム１０８の外表面に残留した転写残トナーを除去する。
【００２６】
現像装置１１３は、図２に示すように、現像剤供給部１１４と、ケース１２５と、現像剤担持体としての現像ローラ１１５と、規制部材としてのドクタブレード１１６とを少なくとも備えている。
【００２７】
現像剤供給部１１４は、現像剤収容部としての収容槽１１７と、攪拌部材としての一対の攪拌スクリュー１１８と、を備えている。収容槽１１７は、感光体ドラム１０８と長さが略等しい箱状に形成されている。また、収容槽１１７内には、その収容槽１１７の長手方向に沿って延びた仕切壁１１９が設けられている。仕切壁１１９は、収容槽１１７内を第１空間１２０と、第２空間１２１とに区画している。また、第１空間１２０と第２空間１２１とは、両端部が互いに連通している。
【００２８】
収容槽１１７は、第１空間１２０と第２空間１２１との双方に現像剤を収容する。現像剤は、トナーと、磁性キャリア（磁性粉ともいう）とを含んでいる。トナーは第１空間１２０と第２空間１２１とのうち現像ローラ１１５から離れた側の第１空間１２０の一端部に、トナー補給装置１０８によって適宜供給される。トナーは、乳化重合法又は懸濁重合法により製造された球状の微粒子である。なお、トナーは種々の染料又は顔料を混入・分散した合成樹脂で構成される塊を粉砕して得られてもよい。トナーの平均粒径は、３μｍ以上でかつ７μｍ以下である。また、トナーは、粉砕加工などにより形成されてもよい。上記トナーとしては、少なくとも、窒素原子を含む官能基を有するポリエステルプレポリマー、ポリエステル、着色剤及び離型剤を有機溶媒中に分散させたトナー材料液を、水系媒体中で架橋及び伸張反応の少なくとも一方を行って得られるトナーが好適である。
【００２９】
磁性キャリアは、第１空間１２０と第２空間１２１との双方に収容されている。磁性キャリアの平均粒径は、２０μｍ以上でかつ５０μｍ以下である。
【００３０】
攪拌スクリュー１１８は、第１空間１２０と第２空間１２１それぞれに収容されている。攪拌スクリュー１１８の長手方向は、収容槽１１７、現像ローラ１１５及び感光体ドラム１０８の長手方向と平行である。攪拌スクリュー１１８は、軸芯周りに回転自在に設けられており、軸芯周りに回転することで、トナーと磁性キャリアとを攪拌するとともに、該軸芯に沿って現像剤を搬送する。
【００３１】
図示例では、第１空間１２０内の攪拌スクリュー１１８は、現像剤を前述した一端部から他端部に向けて搬送する。第２空間１２１内の攪拌スクリュー１１８は、現像剤を他端部から一端部に向けて搬送する。
【００３２】
前述した構成によれば、現像剤供給部１１４は、第１空間１２０の一端部に供給されたトナーを、磁性キャリアと攪拌しながら、他端部に搬送し、この他端部から第２空間１２１の他端部に搬送する。そして、現像剤供給部１１４は、第２空間１２１内でトナーと磁性キャリアとを攪拌し、軸芯方向に搬送しながら、現像ローラ１１５の外表面に供給する。
【００３３】
ケース１２５は、箱状に形成され、前述した現像剤供給部１１４の収容槽１１７に取り付けられて、該収容槽１１７とともに、現像ローラ１１５などを覆う。また、ケース１２５の感光体ドラム１０８と相対する部分には、開口部１２５ａが設けられている。
【００３４】
現像ローラ１１５は、円柱状に形成され、第２空間１２１と、感光体ドラム１０８との間でかつ前述した開口部１２５ａの近傍に設けられている。現像ローラ１１５は、感光体ドラム１０８と収容槽１１７との双方と平行である。現像ローラ１１５は、感光体ドラム１０８と間隔をあけて配されている。現像ローラ１１５と感光体ドラム１０８との間の空間は、現像剤のトナーを感光体ドラム１０８に吸着させて、静電潜像を現像してトナー像を得る現像領域１３１をなしている。現像領域１３１では、現像ローラ１１５と感光体ドラム１０８とが相対する。
【００３５】
現像ローラ１１５は、図２及び図３に示すように、芯金１３４と、円筒状のマグネットローラ（磁石体ともいう）１３３と、前述した円筒状の現像スリーブ１３２とを備えている。芯金１３４は、長手方向が感光体ドラム１０８の長手方向と平行に配され、前述したケース１２５に回転することなく固定されている。
【００３６】
マグネットローラ１３３は、磁性材料で構成され、かつ円筒状に形成されているとともに、図示しない複数の固定磁極が取り付けられている。マグネットローラ１３３は、芯金１３４の外周に軸芯回りに回転することなく固定されている。
【００３７】
固定磁極は、長尺で棒状の磁石であり、マグネットローラ１３３に取り付けられている。固定磁極は、マグネットローラ１３３すなわち現像ローラ１１５の長手方向に沿って延びており、該マグネットローラ１３３の全長に亘って設けられている。前述した構成のマグネットローラ１３３は、現像スリーブ１３２内に収容されている（内包されている）。
【００３８】
一つの固定磁極は、前述した攪拌スクリュー１１８と相対している。該一つの固定磁極は、汲み上げ磁極をなしており、現像スリーブ１３２即ち現像ローラ１１５の外表面上に磁気力を生じて、収容槽１１７の第２空間１２１内の現像剤を現像スリーブ１３２の外表面に吸着する。
【００３９】
他の一つの固定磁極は、前述した感光体ドラム１０８と相対している。この固定磁極は、現像磁極をなしており、現像スリーブ１３２即ち現像ローラ１１５の外表面上に磁気力を生じて、現像スリーブ１３２と感光体ドラム１０８との間に磁界を形成する。この固定磁極は、該磁界によって磁気ブラシを形成することで、現像スリーブ１３２の外表面に吸着された現像剤のトナーを感光体ドラム１０８に受け渡すようになっている。
【００４０】
前述した汲み上げ磁極と現像磁極との間には、少なくとも一つの固定磁極が設けられている。この少なくとも一つの固定磁極は、現像スリーブ１３２即ち現像ローラ１１５の外表面上に磁気力を生じて、現像前の現像剤を感光体ドラム１０８に向けて搬送するとともに、現像済みの現像剤を感光体ドラム１０８から収容槽１１７内まで搬送する。
【００４１】
前述した固定磁極は、現像スリーブ１３２の外表面に現像剤を吸着すると、現像剤の磁性キャリアが該固定磁極が生じる磁力線に沿って複数重ねさせて、該現像スリーブ１３２の外表面上に立設（穂立ち）させる。このように、磁性キャリアが磁力線に沿って複数重なって現像スリーブ１３２の外表面上に立設する状態を、磁性キャリアが現像スリーブ１３２の外表面上に穂立ちするという。すると、この穂立ちした磁性キャリアに前述したトナーが吸着する。則ち、現像スリーブ１３２は、マグネットローラ１３３の磁力により外表面に現像剤を吸着する。
【００４２】
現像スリーブ１３２は、図４に示すように、円筒状に形成されている。現像スリーブ１３２は、マグネットローラ１３３を内包し（収容し）て、軸芯回りに回転自在に設けられている。現像スリーブ１３２は、その内周面が固定磁極に順に相対するように回転される。現像スリーブ１３２は、アルミニウム合金、真鍮、ステンレス鋼（ＳＵＳ）、導電性の樹脂などの非磁性材料で構成されている。現像スリーブ１３２は、表面処理装置１（図８に示す）によって外表面に粗面化処理が施されている。
【００４３】
アルミニウム合金は、加工性、軽さの面で優れている。アルミニウム合金を用いる場合には、Ａ６０６３、Ａ５０５６及びＡ３００３を用いるのが好ましい。ＳＵＳを用いる場合には、ＳＵＳ３０３、ＳＵＳ３０４及びＳＵＳ３１６を用いるのが好ましい。なお、図示例では、現像スリーブ１３２は、アルミニウム合金で構成されている。
【００４４】
現像スリーブ１３２の外径は、本実施例では１８ｍｍ程度である。現像スリーブ１３２の軸（軸芯）方向の長さは、画像形成装置の最大紙サイズがＡ３の場合、３００ｍｍ〜３５０ｍｍ程度であるのが望ましい。
【００４５】
また、現像スリーブ１３２の外表面には、図４、図５、図６（ａ）及び図７に示すように、平面視が楕円形状の凹部としての凹み１３９が多数設けられている。凹み１３９は、勿論、現像スリーブ１３２の外表面に凹に形成され、当該現像スリーブ１３２の外表面に互いに重ならないように規則的に多数（複数）配置されている。なお、本実施形態において、現像スリーブ１３２の周方向及び長手方向に互いに隣り合う凹み１３９間の間隔が一定となるように配置されていることを、凹み１３９が規則的に配置されているという。即ち、現像スリーブ１３２の周方向及び長手方向に互いに隣り合う凹み１３９間の間隔は、一定となっている。
【００４６】
また、凹み１３９は、その長手方向が現像スリーブ１３２の長手方向に沿った状態で配置されている。即ち、凹み１３９は、その長手方向が現像スリーブ１３２の長手方向と平行又は略平行に配置されている。なお、図示例では、凹み１３９の長手方向は、現像スリーブ１３２の長手方向に対して若干傾いて、略平行に配置されている。なお、本実施形態において、凹み１３９の長手方向が現像スリーブ１３２の長手方向と平行又は略平行に配置されていることを、凹み１３９の長手方向が現像スリーブ１３２の長手方向と平行に配置されているという。
【００４７】
さらに、凹み１３９は、図５、図６（ａ）及び図７に示すように、現像スリーブ１３２の長手方向に沿って複数並べられて配置されているとともに、現像スリーブ１３２の周方向に互いに隣り合うもの同士は、当該凹み１３９の長さの約半分程度位置ずれして配置されている。さらに、凹み１３９は、図８（ａ）に示す表面処理装置１により現像スリーブ１３２の外表面に形成されるため、当該現像スリーブ１３２の外表面上に図５中の一点鎖線で示す螺旋上に並べられて配置されている。
【００４８】
また、凹み１３９は、図６（ｂ）に示すように、その幅方向（即ち、現像スリーブ１３２の周方向）の断面形状がＶ字状に形成され、図６（ｃ）に示すように、その長手方向（即ち、現像スリーブ１３２の長手方向）の断面形状が円弧状の曲面に形成されている。さらに、凹み１３９は、図８（ａ）に示す表面処理装置１により現像スリーブ１３２の外表面に形成されるため、図７に示すように、その長手方向が若干弓状に湾曲している。なお、本実施形態では、その長さが幅よりも長く、外縁が曲線で形成されていれば、その長手方向や直線であっても若干湾曲していても、総称して楕円形状とする。
【００４９】
さらに、凹み１３９の長手方向の長さ（長径）は、１．０ｍｍ以上でかつ２．３ｍｍ以下となっており、幅方向の幅（短径）は、０．３ｍｍ以上でかつ０．７ｍｍ以下となっているとともに、その深さは、０．０５ｍｍ以上でかつ０．１５ｍｍ以下となっている。さらに、凹み１３９は、現像スリーブ１３２の外表面１００ｍｍ２当たり５０〜２５０個程度設けられている。即ち、複数（多数）の凹み１３９の総容量が、現像スリーブ１３２の外表面１００ｍｍ２当たり０．５ｍｍ３以上でかつ７．０ｍｍ３以下となっている。さらに、凹み１３９は、現像スリーブ１３２とともに回転する感光体ドラム１０８の周方向に１ｍｍ当たり１．０個以上でかつ３．０個以下設けられている。なお、図５、図６（ａ）及び図７では、図中の左右方向が現像スリーブ１３２の長手方向となっている。
【００５０】
一般に凹み１３９が深いほど現像剤の搬送性能は向上するが溝を外表面に設けた従来の現像スリーブと同様に周期的なピッチムラが発生しやすくなる。一方、凹み１３９が浅いほどピッチムラは発生しにくくなるが現像剤の搬送性能が低下する。特に近年では、小粒径のトナーや磁性キャリアの画像形成技術の進歩及び近接現像の画像形成技術の進歩等により画像再現性が向上しているため、ピッチムラが発生しやすくなっている。そこで、前述した現像スリーブ１３２では、凹み１３９の深さを浅めに設定し、当該凹み１３９の分布密度を増やすことで現像剤搬送性能とピッチムラ防止の両立を図っている。
【００５１】
ドクタブレード１１６は、現像装置１１３の感光体ドラム１０８寄りの端部に設けられている。ドクタブレード１１６は、現像スリーブ１３２の外表面と間隔をあけた状態で、前述したケース１２５に取り付けられている。ドクタブレード１１６は、所望の厚さを越える現像スリーブ１３２の外表面上の現像剤を収容槽１１７内にそぎ落として、現像領域１３１に搬送される現像スリーブ１３２の外表面上の現像剤を所望の厚さにする。
【００５２】
前述した構成の現像装置１１３は、現像剤供給部１１４でトナーと磁性キャリアとを十分に攪拌し、この攪拌した現像剤を固定磁極により現像スリーブ１３２の外表面に吸着する。そして、現像装置１１３は、現像スリーブ１３２が回転して、複数の固定磁極により吸着した現像剤を現像領域１３１に向かって搬送する。現像装置１１３は、ドクタブレード１１６で所望の厚さになった現像剤を感光体ドラム１０８に吸着させる。こうして、現像装置１１３は、現像剤を現像ローラ１１５に担持し、現像領域１３１に搬送して、感光体ドラム１０８上の静電潜像を現像してトナー像を形成する。
【００５３】
そして、現像装置１１３は、現像済みの現像剤を、収容槽１１７に向かって離脱させる。さらに、そして、収容槽１１７内に収容された現像済みの現像剤は、再度、第２空間１２１内で他の現像剤と十分に攪拌されて、感光体ドラム１０８の静電潜像の現像に用いられる。なお、現像装置１１３は、現像剤供給部１１４が例えば感光体ドラム１０８に供給されるトナーの濃度が低下したことを後述するトナー濃度センサが検知すると、トナー補給装置１０８の動作により現像装置１１３へトナーを排出するようになっている。
【００５４】
前述した構成の画像形成装置１０１は、一例として以下に示すように、記録媒体としての記録紙１０７に画像を形成する。まず、画像形成装置１０１は、感光体ドラム１０８を回転して、この感光体ドラム１０８の外表面を一様に帯電ローラ１０９により−７００Ｖに帯電する。感光体ドラム１０８の外表面にレーザ光を照射して、感光体ドラム１０８を露光して、画像部分を−１５０Ｖに減衰させて、該感光体ドラム１０８の外表面に静電潜像を形成する。そして、静電潜像が現像領域１３１に位置付けられると、この静電潜像に−５５０Ｖの現像バイアス電圧を印加して、現像装置１１３の現像スリーブ１３２の外表面に吸着した現像剤が感光体ドラム１０８の外表面に吸着して静電潜像を現像し、トナー像を感光体ドラム１０８の外表面に形成する。そして各プロセスカートリッジ１０６Ｙ，１０６Ｍ，１０６Ｃ，１０６Ｋの感光体ドラム１０８上に形成されたカラートナー像は各中間転写ローラにより中間転写ベルト１２９へ転写され、カラートナー像を形成する。
【００５５】
そして、画像形成装置１０１は、給紙ユニット１０３の給紙ローラ１２４などにより搬送されてきた記録紙１０７が、中間転写ユニット１０４の中間転写ベルト１２９が紙転写ローラ１２６の対向位置に来た際、中間転写ベルト上に形成されたカラートナー像を記録紙１０７に転写する。画像形成装置１０１は、定着ユニット１０５で、記録紙１０７にトナー像を定着する。こうして、画像形成装置１０１は、記録紙１０７にカラー画像を形成する。
【００５６】
一方、転写されずに感光体ドラム１０８上に残ったトナーはクリーニングブレード１１２によって回収される。残留トナーを除去された感光体ドラム１０８は次回の画像形成プロセスに供される。
【００５７】
また、前述した画像形成装置１０１では、環境変動や経時変動による画質の変動を抑えるために、プロセスコントロールを行なっている。具体的には、まず現像装置１１３における現像能力を検出する。例えば、あるトナーパターンの画像を、現像バイアス電圧を一定にした条件下で感光体ドラム１０８、又は中間転写ベルト上１２９に形成し、その画像濃度を図示しない光センサで検出し、濃度変化から現像能力を把握する。そして、この現像能力が所定の目標現像能力になるように、トナー濃度の目標値を変更することで、画質を一定に保つことができる。例えば、光センサで検出したトナーパターンの画像濃度が、目標現像濃度よりも薄い場合には、トナー濃度を高くするように、図示しない制御手段としてのＣＰＵがトナー補給装置１０８を制御し、目標トナー濃度になるように制御する。一方、光センサで検出したトナーパターンの画像濃度が、目標現像濃度よりも濃い場合には、トナー濃度を低くするように、ＣＰＵが故意に現像させ、現像器１１３のトナー濃度を低下させるよう制御する。ここで、上記トナー濃度は図示しないトナー濃度センサで検知される。
【００５８】
次に、現像スリーブ１３２の外周面に凹み１３９を形成する製造装置について説明する。
図８（ａ）は、現像スリーブ１３２の外表面に切削加工を施す表面処理装置１の概略の構成を示す側面図である。表面処理装置１は、図８（ａ）に示すように、ベース３と、保持部４と、回転駆動部としてのモータ２と、移動手段としての工具移動部５と、工具６と、制御手段としての図示しない制御装置とを備えている。
【００５９】
ベース３は、平板状に形成されて、工場のフロアやテーブル上等に設置される。ベース３の上面は、水平方向と平行に保たれる。ベース３の平面形状は、矩形状に形成されている。
【００６０】
保持部４は、固定保持部７と、スライド保持部８とを備えている。固定保持部７は、ベース３の長手方向の一端部から立設した固定柱９と、この固定柱９の上端部に設けられた回転チャック１０とを備えている。回転チャック１０は、厚手の円板状に形成され、固定柱９の上端部にその中心を中心として回転自在に支持されている。回転チャック１０の回転中心は、ベース３の表面と平行に配置されており、回転チャック１０の中心部には円柱状のチャックピン１１が立設している。勿論、チャックピン１１は、回転チャック１０と同軸に配置されている。
【００６１】
スライド保持部８は、スライダ１２と、スライド柱１３と、このスライド柱１３の上端部に設けられた回転チャック１４とを備えている。スライダ１２は、ベース３の表面即ち回転チャック１０のチャックピン１１の軸芯に沿ってスライド自在に設けられている。また、スライダ１２は、回転チャック１０のチャックピン１１軸芯方向の位置が適宜固定される構成となっている。
【００６２】
スライド柱１３は、スライダ１２から立設している。回転チャック１４は、厚手の円板状に形成され、スライド柱１３の上端部に取り付けられたモータ２の出力軸に取り付けられている。回転チャック１４の回転中心は、固定保持部７の回転チャック１０のチャックピン１１と同軸に配置されている。回転チャック１４の中心部には円柱状のチャックピン１５が立設している。勿論、チャックピン１５は、回転チャック１４と同軸に配置されている。
【００６３】
保持部４は、スライド保持部８が固定保持部７から離れた状態で、チャックピン１１，１５間に凹み１３９が形成される前の現像スリーブ１３２が位置付けられて、そして、保持部４は、スライド保持部８が固定保持部７に近づけられて、チャックピン１１，１５の先端が現像スリーブ１３２の端部内に侵入して、当該チャックピン１１，１５間に現像スリーブ１３２を挟んだ状態で、スライダ１２が固定される。こうして、保持部４は、チャックピン１１，１５間に現像スリーブ１３２を挟んで、当該現像スリーブ１３２を保持する。
【００６４】
モータ２は、スライド保持部８のスライド柱１３の上端部に取り付けられている。モータ２は、回転チャック１４をその中心回りに回転駆動する。モータ２は、回転チャック１４を回転駆動することで、チャックピン１１，１５間に挟まれた現像スリーブ１３２をその軸芯回りに回転させる。
【００６５】
工具移動部５は、リニアガイド１６と、図示しない移動用アクチュエータと、を備えている。リニアガイド１６は、レール１７と、スライダ１８とを備えている。レール１７は、ベース３上に設置されている。レール１７は、直線状に形成されているとともに、その長手方向がベース３の長手方向、チャックピン１１，１５即ちチャックピン１１，１５間に挟まれた現像スリーブ１３２の軸芯と平行に配されている。スライダ１８は、レール１７に該レール１７の長手方向に沿って移動自在に支持されている。
【００６６】
移動用アクチュエータは、ベース３に取り付けられているとともに、前述したスライダ１８をベース３の長手方向、チャックピン１１，１５即ちチャックピン１１，１５間に挟まれた現像スリーブ１３２の軸芯に沿って、スライド移動させる。
【００６７】
工具６は、工具本体１９と、工具回転部としての工具回転用モータ２０と、回転工具としてのエンドミル２１と、を備えている。工具本体１９は、スライダ１８から立設した柱状に形成されている。
【００６８】
工具回転用モータ２０は、工具本体１９の上端部に取り付けられている。工具回転用モータ２０は、図８（ｂ）に示すように、その出力軸２２が工具本体１９の上端部からチャックピン１１，１５間に挟まれた現像スリーブ１３２に向かって突出した状態に配置されている。工具回転用モータ２０の出力軸２２は、その軸芯がベース３の表面と平行でかつチャックピン１１，１５間に挟まれた現像スリーブ１３２の軸芯と交差（図示例では直交）する状態で配置されている。
【００６９】
エンドミル２１は、全体として円柱状に形成され、工具回転用モータ２０の出力軸２２の先端部に取り付けられている。このため、エンドミル２１は、その軸芯がベース３の表面と平行でかつチャックピン１１，１５間に挟まれた現像スリーブ１３２の軸芯と交差（図示例では直交）する状態で配置されている。また、エンドミル２１は、工具本体１９の上端部からチャックピン１１，１５間に挟まれた現像スリーブ１３２に向かって突出した状態に配置されている。
【００７０】
エンドミル２１は、図８（ｃ）に示すように、円柱状の本体部２３と、二つの切削刃２４とを備えている。本体部２３は、工具本体１９に取り付けられる。切削刃２４は、本体部２３の現像スリーブ１３２寄りの先端部に周方向に間隔をあけて設けられている。切削刃２４は、図８（ｄ）に示すように、本体部２３の先端部の外縁よりも当該本体部２３即ちエンドミル２１の外周方向に突出して設けられ、螺旋状に延在して形成されている。また、本実施形態では、エンドミル２１の切削刃２４先端の外縁２５の断面は、図８（ｃ）に示すように、鋭角をなすように形成されている。
【００７１】
前述した工具６は、工具回転用モータ２０がエンドミル２１をその軸芯回りに回転することで、現像スリーブ１３２の外表面に凹み１３９を形成する。
【００７２】
制御装置は、周知のＲＡＭ、ＲＯＭ、ＣＰＵなどを備えたコンピュータである。制御装置は、回転駆動部としてのモータ２と、工具移動部５の移動用アクチュエータと、工具６の工具回転用モータ２０などと接続しており、これらを制御して、表面処理装置１全体の制御を司る。
【００７３】
制御装置は、現像スリーブ１３２の外表面に凹み１３９を多数形成する際には、回転駆動部としてのモータ２で現像スリーブ１３２をその軸芯回りに回転させて、工具回転用モータ２０でエンドミル２１をその軸芯回りに回転させながら、移動用アクチュエータにより工具を現像スリーブ１３２の軸芯（長手方向）に沿って移動させる。そして、制御装置は、切削刃２４がエンドミル２１の回転に伴い断続的に現像スリーブ１３２の外表面に切削加工を施して、凹み１３９を多数形成する。
【００７４】
このとき、切削刃２４の外縁の曲率半径により現像スリーブ１３２の長手方向の凹み１３９の円弧の曲率半径を定め、切削刃２４の切り込み量により凹み１３９の深さを定め、工具６の移動速度により凹み１３９の現像スリーブ１３２長手方向の間隔を定める。また、現像スリーブ１３２の外表面に周方向に設ける凹み１３９の数をｎとし、回転駆動部としてのモータ２の回転数即ち現像スリーブ１３２の回転数をＮ１とし、エンドミル２１の切削刃２４の数をｍとし、エンドミル２１の回転数をＮ２とすると、制御装置は、以下の式（１）を満たすように、回転駆動部としてのモータ２と、工具移動部５の移動用アクチュエータと、工具６の工具回転用モータ２０を制御する。
【００７５】
Ｎ２＝Ｎ１×〔ｍ／[（ｎ／２）−０．５]〕・・・式（１）
【００７６】
制御装置は、これらの各要件を適宜変更することで、凹み１３９の大きさや密度を任意に変更して、現像スリーブ１３２の外表面を加工することができる。
【００７７】
さらに、制御装置には、キーボードなどの各種の入力装置や、ディスプレイなどの各種の表示装置が接続している。
【００７８】
次に、上記構成の表面処理装置１を用いて現像スリーブ１３２の外表面に切削加工を施して、現像スリーブ１３２を製造する工程の一例について説明する。
【００７９】
まず、制御装置に入力装置から現像スリーブ１３２の品番などを入力する。そして、制御装置が、工具６の回転工具としてのエンドミル２１を加工開始位置即ち現像スリーブ１３２の一方の端部に位置付けた後、凹み１３９が形成される前の現像スリーブ１３２を保持部４に保持する。このとき、現像スリーブ１３２とチャックピン１１，１５などが同軸になる。
【００８０】
そして、入力装置から作業開始命令を入力すると、前述した式１に基づいて、制御装置が、回転駆動部としてのモータ２と、工具移動部５の移動用アクチュエータと、工具６の工具回転用モータ２０を駆動する。すると、軸芯回りに回転するエンドミル２１の切削刃２４が、断続的に現像スリーブ１３２の外表面に切削加工を施すことで、凹み１３９が形成される。即ち、凹み１３９は、軸芯回りに回転される回転工具６によって、現像スリーブ１３２の外表面に切削加工が施されて形成される。
【００８１】
また、回転駆動部としてのモータ２と、工具移動部５の移動用アクチュエータと、工具６の工具回転用モータ２０が同時に駆動するので、凹み１３９が軸芯回りに回転される回転工具６によって現像スリーブ１３２の外表面に切削加工が施されて形成される際に、エンドミル２１と交差（図示例では直交）する状態に配置された現像スリーブ１３２がその軸芯回りに回転されながら、エンドミル２１と現像スリーブ１３２とが当該現像スリーブ１３２の長手方向に相対的に移動されて、凹み１３９が、形成される。
【００８２】
エンドミル２１が、現像スリーブ１３２の加工終了位置即ち現像スリーブ１３２の他方の端部に位置付けられて、前述した現像スリーブ１３２の外表面の切削加工が終了すると、回転駆動部としてのモータ２と、工具移動部５の移動用アクチュエータと、工具６の工具回転用モータ２０を停止する。そして、スライド保持部８を固定保持部７から離して、保持部７，８のチャックピン１１，１５間から外表面に凹み１３９が多数形成された現像スリーブ１３２を取り出して、新たな現像スリーブ１３２を保持部４に保持させる。こうして、現像スリーブ１３２の外表面に切削加工を施して、外表面に凹み１３９を多数形成して、前述した現像スリーブ１３２（図４に示す）が得られる。
【００８３】
上記工程で製造された現像スリーブ１３２は、外表面に従来のサンドブラスト加工により形成されるような凸部が無く、凹み１３９はより大きな凹みに形成されているので、経年変化によっても、凹み１３９が摩耗しにくくなり、よって、経年変化による現像剤の搬送量の低下を抑制できる。
【００８４】
また、現像スリーブ１３２は、外表面に形成された凹み１３９が重ならないように規則的に配置されているので、現像剤が凹み１３９内に溜まるので、該現像剤の溜まる箇所が外表面に規則的に配置されることとなり、よって、画像のムラが生じることを防止できる。更に、今後の高速機での高画質維持の為に更に汲み上げ量を増加させることに対応できる。
【００８５】
さらに、凹み１３９を規則的に配置するので、最適な現像剤のくみ上げ量を確保しながら長寿命化を図ることができる加工条件を設定することが容易で、かつ、設定された条件で確実に凹み１３９を形成でき、加工性に優れるという効果を奏でる。
【００８６】
さらに、現像スリーブ１３２の外表面に長手方向に長い複数個の凹み１３９が規則的に配置され、この凹み１３９の総容積を該現像スリーブ１３２の外表面の面積１００ｍｍ２当たり０．５ｍｍ３以上にしているので、現像剤の十分な搬送力が得られる。
【００８７】
現像スリーブ１３２の周方向に互いに隣り合う凹み１３９同士が現像スリーブ１３２の長手方向に位置ずれしているので、現像スリーブ１３２の外表面に凹み１３９が形成されていない箇所や凹み１３９が多く形成されている箇所などが生じることを防止できる。したがって、現像スリーブ１３２の外表面に吸着する現像剤にムラが生じること即ち現像スリーブ１３２の外表面に一様に現像剤を吸着することができる。したがって、画像のムラが生じることを防止できる。
【００８８】
上記製造構成の例では、凹み１３９の現像スリーブ１３２周方向の断面をＶ字状に形成しているが、図９（ａ）乃至図９（ｃ）に示すように、凹み１３９の現像スリーブ１３２の周方向の断面を円弧状に形成してもよい。図示例では、凹み１３９の現像スリーブ１３２の周方向と長手方向の双方の断面を円弧状に形成している。この場合、図１１に示すように、エンドミル２１の切削刃２４の外縁２５を円弧状に形成することで、凹み１３９の現像スリーブ１３２の周方向の断面を円弧状に形成している。また、この場合に限らず、現像スリーブ１３２の周方向の断面における凹み１３９の内面と現像スリーブ１３２の外表面とのなす角度θ（図１０に示す）は、前述した現像磁極の影響で発生する現像濃度差を避けるために６０度以下であるのが好ましい。なお、これらの図９乃至図１１において、前述した図６乃至図８と同一部分には、同一符号を付して説明を省略する。
【００８９】
これらの図９乃至図１１に示す場合によれば、凹み１３９の現像スリーブ１３２の長手方向と周方向の双方の断面が円弧状に形成されているので、凹み１３９内に収容できる現像剤の量を多くすることができる、十分な量の現像剤を搬送することができる。
【００９０】
また、前述した図６乃至図８の例では、凹み１３９の現像スリーブ１３２周方向の断面をＶ字状に形成しているが、切削刃２４の外縁２５の形状を適宜変更することで、図１２及び図１３に示すように、凹み１３９の現像スリーブ１３２の周方向の断面形状を適宜変更してもよい。図１２は、Ｖ字状の凹み１３９の底が平坦に形成された場合を示し、図１３は、Ｖ字状の凹み１３９の底が円弧状に形成された場合を示している。なお、図１２及び図１３において、前述した図６乃至図８と同一部分には、同一符号を付して説明を省略する。
【００９１】
また、前述した図６乃至図８の例では、モータ２，２０やアクチュエータを同時に連続して動作させて、凹み１３９を現像スリーブ１３２の外表面に螺旋上に配置し、かつ各々の凹み１３９を若干弓状に湾曲して形成しているが、図１４及び図１５に示すように、モータ２，２０やアクチュエータを適宜完結的に動作させて、凹み１３９を現像スリーブ１３２の長手方向に沿って直線状に形成してもよいとともに、複数の凹み１３９を現像スリーブ１３２の周方向に沿って直線上に配置してもよい。
【００９２】
さらに、前述した図６乃至図８の例などでは、凹み１３９を楕円形状に形成しているが、前述した実施形態よりも外径Ｄ１の小さいエンドミル２１（図１６（ｂ）に示す）を用いて、凹み１３９を、図１６（ａ）に示すように、平面視を円形に形成してもよい。
【００９３】
前述した画像形成装置１０１では、プロセスカートリッジ１０６Ｙ，１０６Ｍ，１０６Ｃ，１０６Ｋはカートリッジケース１１１と帯電ローラ１０９と感光体ドラム１０８とクリーニングブレード１１２と現像装置１１３とを備えている。しかしながら、プロセスカートリッジ１０６Ｙ，１０６Ｍ，１０６Ｃ，１０６Ｋは少なくとも現像装置１１３を備えていればよく、カートリッジケース１１１と帯電ローラ１０９と感光体ドラム１０８とクリーニングブレード１１２を必ずしも備えていなくてもよい。また、前述した実施形態では画像形成装置１０１は装置本体１０２に着脱自在なプロセスカートリッジ１０６Ｙ，１０６Ｍ，１０６Ｃ，１０６Ｋを備えている。しかしながら、本実施形態の画像形成装置１０１は現像装置１１３を備えていればよく、プロセスカートリッジ１０６Ｙ，１０６Ｍ，１０６Ｃ，１０６Ｋを必ずしも備えていなくてもよい。
【００９４】
次に、本実施形態の現像装置について詳細に説明する。
図１７は、現像装置の概略構成図であり、マグネットローラの法線方向の磁束密度の強さを表す図である。図１７において、マグネットローラ１３３には、磁界発生手段としての複数の固定磁極、Ｐ１極（現像極），Ｐ２極（現像剤搬送極）、Ｐ３極（現像剤搬送極）、Ｐ４極（剤離れ上流極）、Ｐ５極（剤離れ下流極＝現像剤汲み上げ極）がそれぞれ設けられている。上記複数の固定磁極のうち、Ｐ２極とＰ３極とは、上記現像領域を通過した後の二成分現像剤を現像スリーブ表面から離脱させる位置まで搬送する磁力を発生させるための搬送用磁極を有する磁界発生部材としての機能を有している。
【００９５】
現像スリーブ１３２は図中矢印方向に回転し、第２空間１２１の現像剤は、マグネットローラ１３３の磁力により現像スリーブ１３２の表面に汲み上げられ、現像スリーブ表面に付着する。その後、現像スリーブ上の現像剤は、その量がドクタブレード１１６で均一にされ、続いて、像担持体１０８と現像剤担持体とが間隔をあけて対向する現像領域へ搬送される。現像剤は、像担持体１０８上に形成された静電潜像を現像してトナー像を形成する。その後、現像剤は、ケース１２５の開口部１２５ａを通過し、Ｐ２極（現像剤搬送極）及びＰ３極（現像剤搬送極）の磁力の影響を受けながら剤離れ部まで搬送され、Ｐ４極（剤離れ上流極）によって現像スリーブ上から分離されて、第２空間１２１に回収され、攪拌スクリュー１１８で攪拌搬送される。
【００９６】
ここで、ケース１２５の開口部１２５ａよりも現像スリーブ１３２の回転方向下流側であって、二成分現像剤を現像スリーブ１３２から離脱させる位置までの間に、ケース１２５の内壁と現像スリーブ１３２の外周面との間に所定の空隙を設けている。この空隙を形成するためのケース１２５の内壁と現像スリーブ１３２の外周面との距離は、ケーシングギャップと呼ばれている。また、この空隙には、Ｐ２極又はＰ３極のうち少なくともいずれか一方の磁力が及んでいる。
【００９７】
図１８は、Ｐ２極及びＰ３極近傍の拡大図であって、ケーシングギャップを説明するための図である。図１８において、例えば、Ｐ２極の対向する位置における現像スリーブ外周面とケース内壁とのケーシングギャップＧＰ２を１．８ｍｍ、Ｐ３極の対向する位置における現像スリーブ外周面とケース内壁とのケーシングギャップＧＰ３を１．０ｍｍ程度に設定している。このようにケーシングギャップを設定することによって、現像スリーブ上で穂立ちした現像剤が、ケース１２５の内壁と現像スリーブ１３２の外周面との間の空隙を通過する際に、現像剤と共に空気を現像スリーブ回転方向に搬送して、吸い込み気流を作り、ケース開口部からのトナー飛散を防止することができる。
【００９８】
しかしながら、外周面に規則的に間隔をあけて複数の凹み１３９が設けられた現像スリーブ１３２を用いると現像装置外部にトナーが飛散する場合があった。この原因について本発明者らが鋭意実験及び検討を行った結果、周方向における凹み１３９の間隔の設定が原因であることが分かった。つまり、この現像スリーブ１３２では凹み１３９で現像剤が担持されるため、凹み１３９で現像剤の穂立ちが生じる。このため、周方向の凹み１３９の間隔が広すぎると、凹み１３９で穂立ちした現像剤の隙間から空気が漏れてしまい、吸い込み気流が発生し難くなってしまう。この結果、現像装置外部にトナーの飛散が起こってしまうということが分かった。また、現像剤はマグネットローラ１３３のＰ２極及びＰ３極で生じる磁力線に沿って穂立ちするが、Ｐ２極及びＰ３極の長手方向と直交する方向の磁束密度半値幅に相当する現像スリーブ外周面上においては、確実に穂立ちが行われていることが分かった。そこで、現像スリーブ外周面の凹み１３９の周方向の配設ピッチを、Ｐ２極及びＰ３極の磁束密度半値幅に相当する現像スリーブ外周面の周長（以下、「ケーシングギャップ幅」という。）よりも小さく設定した。
【００９９】
凹み１３９の周方向の配設ピッチＰｃは、例えば、Ｐ３極について説明すると、図１８において、Ｐ３極の長手方向と直交する方向の磁束密度半値幅がマグネットローラ軸芯回りに約４０度のため、現像スリーブ１３２の直径を１８ｍｍとすると、ケーシングギャップ幅ＷＧＰ３は６．２８〜６．４０ｍｍ程度となる。このケーシングギャップ幅ＷＧＰ３内に、周方向で互いに隣り合う凹み１３９が少なくとも一対存在するように、凹み１３９の周方向の配設ピッチをケーシングギャップ幅ＷＧＰ３よりも小さく設定する。本実施形態では安全率を考慮して、凹み１３９の周方向の配設ピッチＰｃを１ｍｍ以下として、ケーシングギャップ幅内に十分な数の凹み１３９が含まれるように設定している。これにより、十分な吸い込み気流を発生させ、ケース開口部からのトナー飛散を抑えることができる。
【０１００】
なお、上記凹み１３９の周方向の配設ピッチＰｃは、Ｐ３極の長手方向と直交する方向の磁束密度半値幅に基づいて設定したが、Ｐ２極の長手方向と直交する方向の磁束密度半値幅に基づいて設定してもよい。また、現像スリーブ外周面に形成する凹み１３９の間隔は、前述したように、切削機のバイト、回転数、送り速度、スリーブ回転速度によって調整することができる。
【０１０１】
図１９は、トナーの飛散を説明するための比較例を示す説明図である。図１９において、周方向の凹み１３９の配設ピッチＰｃをケーシングギャップ幅ＷＧＰ３よりも大きく設定している。すると、凹み１３９の現像剤の穂立ちによって形成される空間が大きく、穂の隙間から空気が漏れてしまい、空気を現像装置内部に搬送することができない。このため、現像装置内部への吸い込み気流を発生させることができず、帯電不足でキャリアとの吸着が不十分なトナーがキャリアから遊離すると、開口部１２５ａから現像装置外部に飛散してしまう虞がある。
【０１０２】
図２０は、現像スリーブ１３２の一部を拡大した斜視図の一例である。図２０において、現像スリーブ外周面に設けられた楕円状の凹み１３９は周方向に複数の列を成し、かつ隣り合う列同士で凹み１３９の位置が周方向にずれて配列されている。また、図示の例では、凹み１３９の長手方向は現像スリーブ１３２の回転軸方向と一致している。
【０１０３】
また、同図に示すように、隣り合う列同士の凹み１３９の現像スリーブ軸方向の配設ピッチＰａは、凹み１３９の現像スリーブ回転軸方向における長さＬ以下が望ましい。つまり、現像スリーブ１３２の周方向において互いに隣り合う凹み１３９は、現像スリーブ１３２の回転軸方向に互いにずらすように設けられており、現像スリーブ１３２の回転軸方向における凹み１３９のずれ量は、凹み１３９の回転軸方向の長さＬ以下としている。これにより、現像スリーブ１３２の周方向において互いに隣り合う凹み１３９は、それらの端部間で回転軸方向の隙間が生じないように設けられる。よって、現像スリーブ１３２が回転したときに、凹み１３９で穂立ちした現像剤においては、回転軸方向における穂立ちの両端部側からの空気が漏れ難くなり、十分な吸い込み気流を発生させることができる。
【０１０４】
また、本実施形態では、装置本体１０２に対して現像装置１１３を着脱自在に構成した場合には、ケース１２５の内壁と現像スリーブ１３２の外周面との間の上記空隙において、現像装置１１３の着脱方向手前側から奥側に向けた気流を発生させてもよい。
【０１０５】
図２１は、現像装置１１３を長手方向から見た斜視図であり、現像スリーブ１３２の外周面に設けられた凹み１３９の個数密度の変化の一例を示す図である。図２１中の矢印は装置本体１０２に対する現像装置１１３の装着時の挿入方向を表している。また、図中二点鎖線で示した部分は、現像スリーブ１３２の外周面を拡大した拡大図を示している。この現像装置１１３は図示しないプロセスカートリッジ１０６に組み込まれた状態でプロセスカートリッジ１０６と一体で装置本体１０２から着脱するが、現像装置１１３のみを装置本体１０２から着脱することができる構成であってもよい。
【０１０６】
図２１に示すように、現像スリーブ外周面に設けられた凹み１３９の単位面積当たりの密度が、現像装置１１３の着脱方向手前側が小さく、奥側に向かって徐々に大きくなるようになっている。つまり、現像スリーブ１３２の周方向における凹み１３９の配設ピッチが、現像装置１１３の着脱方向手前側に比べ、奥側が小さくなっている。この現像スリーブ１３２では、現像装置１１３の着脱方向手前側に比べ、奥側の方が凹み１３９に担持された現像剤の穂立ちの密度が大きくなり、回転すると奥側でより強い吸い込み気流が発生する。すると現像装置１１３の着脱方向手前側から奥側に向けた吸い込み気流が発生する。これにより、現像装置１１３の着脱方向手前側の開口部近傍で帯電不足のトナーが遊離したとしても、吸い込み気流に吸い込まれて現像装置１１３の着脱方向奥側の内部に運ばれ、現像装置外部への飛散を防ぐことができる。従って、サービスマンやユーザが現像装置１１３の交換や確認を行うために、現像装置１１３の着脱方向手前側を持って引き出したときに、現像装置１１３の着脱方向手前側からトナーが飛散したり、現像装置１１３を持った手が汚れたりすることを防ぐことができる。
【０１０７】
また、本実施形態では、ケース１２５の内壁と現像スリーブ１３２の外周面との間の空隙において、現像装置１１３の着脱方向手前側から奥側に向けた気流を発生させるために、現像スリーブ表面の楕円状の凹みを、その凹みの長手方向が現像スリーブ１３２の回転軸方向に対して斜めに角度を有してもよい。
【０１０８】
図２２は、凹み１３９の長手方向が現像スリーブ１３２の回転軸方向に対して斜めに角度を有する現像スリーブ１３２の説明図であって、（ａ）は現像スリーブ１３２の斜視図、（ｂ）は外周面のＡ部拡大図である。図２２（ａ）、（ｂ）に示すように、楕円状の凹み１３９の長手方向が現像スリーブ１３２の回転軸方向に対して角度を有している。この現像スリーブ１３２が図中矢印Ｂ方向に回転すると、凹みで穂立ちした現像剤により、同図（ｂ）中矢印Ｃ方向に気流が発生する。また、現像剤が現像スリーブ１３２から離脱する剤離れ位置においては、現像剤が現像装置の着脱方向奥側方向（剤離れ部での矢印Ｃ方向）に向けて離脱する。これらにより、現像スリーブ１３２の回転に伴い、現像装置着脱方向奥側への吸い込み気流を発生させることができる。よって、現像装置１１３の着脱方向手前側の開口部近傍で帯電不足のトナーが遊離したとしても、上記吸い込み気流に吸い込まれて現像装置１１３の着脱方向奥側の内部に運ばれ、現像装置外部への飛散を防ぐことができる。特に、現像装置１１３の着脱方向手前側でのトナー飛散を抑えることができる。
【０１０９】
また、上記現像スリーブ１３２において、図２１で示したように、現像スリーブ外周面に設けられた凹み１３９の単位面積当たりの密度を、現像装置１１３の着脱方向手前側が小さく、奥側に向かって徐々に大きくなるようにしてもよい。これにより、現像スリーブ１３２の回転に伴い、現像装置着脱方向奥側へのより強い吸い込み気流を発生させて、着脱方向手前側でのトナー飛散をより確実に抑えることができる。
【０１１０】
以上、本実施形態によれば、非磁性部材からなる回転駆動可能なスリーブ状の中空体としての現像スリーブ１３２の内部に磁界発生手段としてのマグネットローラ１３３が配置されマグネットローラ１３３の磁力により現像スリーブ１３２の外周面上に磁性キャリアとトナーとを含む二成分現像剤を担持して搬送する現像剤担持体としての現像ローラ１１５と、現像ローラ１１５上に担持される二成分現像剤を収容する現像剤収容部としての収容槽１１７と、現像ローラ１１５に担持された二成分現像剤の層厚を規制する現像剤規制部材としてのドクタブレード１１６と、現像ローラ１１５と、収容槽１１７と、ドクタブレード１１６とを収容する筐体としてのケース１２５を備えている。収容槽１１７内からマグネットローラ１１３の磁力により現像ローラ１１５上に担持された二成分現像剤は、ドクタブレード１１６により規制された後に、ケース１２５に設けられた開口部から現像スリーブ１３２の外周面の一部を露出させて潜像担持体としての感光体１０８と対向する現像領域を通過させ、再び収容槽１１７内に戻される。マグネットローラ１１３は、上記現像領域を通過した後の二成分現像剤を現像ローラ１１５から離脱させる位置まで搬送する磁力を発生させるための搬送用磁極を有する磁界発生部材としてのＰ２極、Ｐ３極を有し、ケース１２５の開口部よりも現像スリーブ１３２の回転方向下流側であって、二成分現像剤を現像ローラ１１５から離脱させる位置までの間に、ケース１２５の内壁と現像スリーブ１３２の外周面との間に所定の空隙を有するように構成されている。また、現像スリーブ１３２は、その外周面に、凹部としての凹み１３９が互いに間隔をあけて分布するように複数設けられ、現像スリーブ１３２の周方向において互いに隣り合う凹み１３９の配設ピッチＰｃが、現像スリーブ１３２の外周面における上記Ｐ３極の長手方向と直交する方向の磁束密度半値幅に相当する部分の長さＷＧＰ３よりも短く設定されている。このように凹み１３９の周方向の配設ピッチＰｃを設定することにより、現像スリーブ１３２の外周面の磁束密度半値幅に相当する部分には、少なくとも２つの凹み１３９が存在し、これらの凹み１３９で担持された現像剤が穂立つ。これらの凹み１３９で担持された現像剤が穂立つことによって、現像スリーブ１３２の外周面及びケース１２５の内壁との間のケーシングギャップが仕切られ、現像スリーブ１３２の回転により、仕切られたケーシングギャップに存在する空気が、現像装置の内部にある収容槽１１７に搬送される。そして、空気が収容槽１１７に搬送されると上記ケーシングギャップで負圧が生じ、現像装置の開口部から外部の空気が流れ込んで吸い込み気流が発生する。従って、現像装置の開口部近傍で帯電不足のトナーが遊離したとしても、上記吸い込み気流に吸い込まれて現像装置内部に運ばれ、現像装置外部へ飛散することがない。
また、本実施形態においては、上記現像スリーブ１３２の周方向において互いに隣り合う凹み１３９は、現像スリーブ１３２の回転軸方向に互いにずらすように設けられ、現像スリーブ１３２の回転軸方向における凹み１３９のずれ量は、凹み１３９の回転軸方向の長さ以下である。これにより、現像スリーブ１３２の周方向において互いに隣り合う凹み１３９は、それらの端部間で回転軸方向の隙間が生じないように設けられ、現像スリーブ１３２が回転したときに回転軸方向における現像剤の穂立ちの両端部側からの空気が漏れ難くなり、十分な吸い込み気流を発生させることができる。
また、本実施形態においては、画像形成装置本体に対して現像スリーブ１３２の回転軸方向に着脱可能に構成し、現像スリーブ１３２の回転軸方向に対して現像装置自体の着脱方向手前側から奥側に向けた気流を発生するように構成した。現像装置の着脱方向手前側の開口部近傍で帯電不足のトナーが遊離したとしても、上記気流に吸い込まれて着脱方向奥側の内部に運ばれ、現像装置外部への飛散を防ぐことができる。従って、サービスマンやユーザが現像装置の交換や確認を行うために、現像装置の着脱方向手前側を持って引き出したときに、現像装置の着脱方向手前側からトナーが飛散したり、現像装置を持った手が汚れたりすることを防ぐことができる。
また、本実施形態においては、上記現像スリーブ１３２の周方向における凹み１３９の配設ピッチが、現像装置自体の着脱方向手前側に比べ、奥側が小さい。この現像スリーブ１３２では、現像装置の着脱方向手前側に比べ、奥側の方が凹み１３９に担持された現像剤の穂立ちの密度が大きくなり、回転すると奥側でより強い吸い込み気流が発生する。すると現像装置の着脱方向手前側から奥側に向けた吸い込み気流が発生する。
また、本実施形態においては、上記現像スリーブ１３２の外周面に設けられた上記凹み１３９は、長円状又は楕円状の形状をなし、凹み１３９の長手方向が現像スリーブ１３２の回転軸方向に対して斜めに角度を有する。そして、現像スリーブ１３２の回転軸方向に対して現像装置自体の着脱方向手前側から奥側に向けた気流を発生するように角度を設定した。現像スリーブ１３２が回転すると、凹み１３９で穂立ちした現像剤により、現像装置の着脱方向奥側に向けた気流が発生する。また、現像剤が現像スリーブから離脱する剤離れ位置において、現像剤が現像装置の着脱方向奥側方向に向けて離脱する。これらにより、現像スリーブ１３２の回転に伴い、現像装置着脱方向奥側への吸い込み気流を発生させることができる。
また、本実施形態においては、上記トナーとしては、少なくとも、窒素原子を含む官能基を有するポリエステルプレポリマー、ポリエステル、着色剤及び離型剤を有機溶媒中に分散させたトナー材料液を、水系媒体中で架橋及び伸張反応の少なくとも一方を行って得られるトナーが好適である。
【符号の説明】
【０１１１】
１０１ 画像形成装置
１０６Ｙ，１０６Ｍ，１０６Ｃ，１０６Ｋ プロセスカートリッジ
１０８ 感光体ドラム（感光体）
１０９ 帯電ローラ（帯電装置）
１１３ 現像装置
１１５ 現像ローラ
１３２ 現像スリーブ
１３３ マグネットローラ
１３９ 凹み
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１１２】
【特許文献１】特開２００９−８０４４７号公報
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トナーを含む現像剤を使用して像担持体上の潜像を現像する現像装置、並びに、これを備えた複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置及びプロセスカートリッジに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の画像形成装置として、二成分磁気ブラシ現像を用いるものが知られている。二成分磁気ブラシ現像は、トナーが磁性粉からなるキャリアに静電気力で吸着した現像剤を像担持体と対向する現像領域に搬送し、像担持体上に形成された静電潜像を現像してトナー像化するための現像剤担持体を用いる。
【０００３】
この現像剤担持体は、例えば、円筒状の現像スリーブを有し、この現像スリーブ表面に現像剤の穂立ちを生じさせるように磁界を形成する磁界発生手段（例えば、マグネットローラ）を現像スリーブ内部に有している。現像剤の穂立ちの際には、現像剤を構成するキャリアがマグネットローラで生じる磁力線に沿うように現像スリーブ上に穂立ちしており、このキャリアに対して帯電トナーが付着している。マグネットローラは、複数の磁極を有しているが、それぞれの磁極を形成する磁石は、棒状など成形体に形成され、特に、現像スリーブ表面の現像領域部分に対応する部分には、現像剤を穂立ちさせる現像主磁極を有している。この穂立ちを起こした現像剤は、現像スリーブ及びマグネットローラの少なくとも一方を回転させることにより、周方向に移動させることができる。一般的には、現像剤を搬送しやすくするために、現像スリーブの表面に、溝や不規則な凹凸（サンドブラストやビーズブラストなどによる凹凸）を設けている。特に、カラー複写機や、プリンタでは、画像品質面の優位性から、サンドブラストやビーズブラストなどによる不規則な凹凸を設けた現像スリーブが主流となっている。このような溝加工、サンドブラスト加工等の荒らし加工は、高速で回転する現像スリーブの表面で現像剤がスリップして停滞することにより生じる画像濃度の低下の発生を防止するために行われる。
【０００４】
しかし、上記トナーとキャリアとの吸着が不十分な場合、現像領域内もしくは現像装置から現像領域に現像剤を搬送及び回収する経路において、トナーがキャリアから遊離し、現像装置外部へ飛散するおそれがある。トナーとキャリアとの吸着が不十分な場合としては、トナーとキャリアとを混合した際の攪拌不足や現像剤の劣化などによる帯電の不足がある。特に、現像装置を着脱可能に構成した画像形成装置では、サービスマンやユーザーが、直接、操作や確認を行う現像装置の着脱方向手前側は、トナー飛散が極力少ないことが望ましい。
【０００５】
上記トナー飛散を抑える為に、現像装置には現像スリーブと現像装置内壁にケーシングギャップと呼ばれる空隙を設けている。ケーシングギャップとは、現像領域を通過した後の現像剤が通過する開口部近傍の現像スリーブ表面と現像装置内壁との間のギャップであり、マグネットローラの磁極に対向して設けられている。現像剤はマグネットローラで生じる磁力線に沿って穂立ちする為、ケーシングギャップを穂立ちした剤が現像スリーブの回転に伴って通過する際に、現像装置内部への吸い込み気流が発生し、現像装置外部にトナーが飛散することを抑えることができる。
【０００６】
上記現像装置に用いる現像スリーブとして、特許文献１には、表面に規則的に間隔をあけて複数の凹部が設けられた現像スリーブが開示されている。この現像スリーブは、表面にサンドブラスト等による不規則な凹凸が設けられた現像スリーブと同じような現像スリーブ上の剤密度を保つことができ、かつ表面に溝が設けられた現像スリーブと同程度の現像剤搬送力をもつ。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記特許文献１で開示されているような表面に規則的に間隔をあけて複数の凹部が設けられた現像スリーブを用いた場合、現像スリーブ上で穂立ちした現像剤がケーシングギャップを通過する際に、現像装置内部への吸い込み気流が十分に発生しないことにより、現像装置外部にトナーが飛散するおそれがあった。
【０００８】
本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、外周面に複数の凹部が形成された現像剤担持体を用いた場合に、現像装置外部へのトナー飛散を防ぐことができる現像装置並びにこれを備える画像形成装置及びプロセスカートリッジを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、請求項１の発明は、非磁性部材からなる回転駆動可能なスリーブ状の中空体の内部に磁界発生手段が配置され該磁界発生手段の磁力により該中空体の外周面上に磁性キャリアとトナーとを含む二成分現像剤を担持して搬送する現像剤担持体と、該現像剤担持体上に担持される二成分現像剤を収容する現像剤収容部と、該現像剤担持体に担持された二成分現像剤の層厚を規制する現像剤規制部材と、該現像剤担持体と、該現像剤収容部と、該現像剤規制部材とを収容する筐体とを備え、上記現像剤収容部内から上記磁界発生手段の磁力により上記現像剤担持体上に担持した二成分現像剤を、上記現像剤規制部材により規制した後に、上記筐体に設けられた開口部から上記中空体の外周面の一部を露出させて潜像担持体と対向する現像領域を通過させ、再び現像剤収容部内に戻す現像装置であって、上記磁界発生手段は、上記現像領域を通過した後の二成分現像剤を上記現像剤担持体から離脱させる位置まで搬送する磁力を発生させるための搬送用磁極を有する磁界発生部材を有し、上記筐体の開口部よりも上記中空体の回転方向下流側であって、上記二成分現像剤を上記現像剤担持体から離脱させる位置までの間に、該筐体の内壁と該中空体の外周面との間に所定の空隙を有するように構成し、上記中空体は、その外周面に、複数の凹部を互いに間隔をあけて分布するように設けたものであり、該中空体の周方向において互いに隣り合う該凹部の配設ピッチを、該中空体の外周面における上記磁界発生部材の長手方向と直交する方向の磁束密度半値幅に相当する部分の長さよりも短く設定したことを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、請求項１の現像装置において、上記中空体の周方向において互いに隣り合う凹部は、該中空体の回転軸方向に互いにずらすように設けられ、該中空体の回転軸方向における該凹部のずれ量は、該凹部の回転軸方向の長さ以下であることを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、請求項１又は２の現像装置において、画像形成装置本体に対して上記中空体の回転軸方向に着脱可能に構成し、上記中空体の回転軸方向に対して当該現像装置自体の着脱方向手前側から奥側に向けた気流を発生するように構成したことを特徴とするものである。
また、請求項４の発明は、請求項３の現像装置において、上記中空体の周方向における上記凹部の配設ピッチが、当該現像装置自体の着脱方向手前側に比べ、奥側が小さいことを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、請求項３又４の現像装置において、上記中空体の外周面に設けられた上記凹部は、長円状又は楕円状の形状をなし、該凹部の長手方向が該中空体の回転軸方向に対して斜めに角度を有し、該中空体の回転軸方向に対して当該現像装置自体の着脱方向手前側から奥側に向けた気流を発生するように該角度を設定したことを特徴とするものである。
また、請求項６の発明は、潜像担持体と、該潜像担持体と対向する現像領域に磁性キャリアおよびトナーからなる二成分現像剤を搬送して該潜像担持体上の潜像に該トナーを付着させて現像する現像装置とを一体的に支持し、該現像装置による現像によって得られるトナー像を潜像担持体上から最終的に記録材上へ転移させることで該記録材上に画像を形成する画像形成装置に対して着脱自在なプロセスカートリッジにおいて、上記現像装置として、請求項１乃至５のいずれかの現像装置を用いることを特徴とするものである。
また、請求項７の発明は、潜像担持体と、該潜像担持体と対向する現像領域に磁性キャリアおよびトナーからなる二成分現像剤を搬送して該潜像担持体上の潜像に該トナーを付着させて現像する現像装置とを一体的に支持し、該現像装置による現像によって得られるトナー像を潜像担持体上から最終的に記録材上へ転移させることで該記録材上に画像を形成する画像形成装置に対して着脱自在なプロセスカートリッジを備えた画像形成装置において、上記プロセスカートリッジとして、請求項６のプロセスカートリッジを用いることを特徴とするものである。
また、請求項８の発明は、請求項７の画像形成装置において、上記トナーは、少なくとも、窒素原子を含む官能基を有するポリエステルプレポリマー、ポリエステル、着色剤及び離型剤を有機溶媒中に分散させたトナー材料液を、水系媒体中で架橋及び伸張反応の少なくとも一方を行って得られるトナーであることを特徴とするものである。
【００１０】
本発明において、現像剤を構成する磁性キャリアが磁界発生部材で生じる磁力線に沿うように中空体の外周面に設けられた凹部で穂立ちするとともに、この穂立ちした磁性キャリアにトナーが付着する。この現像剤の穂立ちは、中空体の外周面における磁束密度半値幅に相当する部分で生じる。ここで、中空体の周方向において互いに隣り会う凹部の配設ピッチが、中空体の外周面における磁束密度半値幅に相当する部分の長さよりも短く設定されているので、中空体の外周面の磁束密度半値幅に相当する部分には、少なくとも２つの凹部が存在し、これらの凹部で担持された現像剤が穂立つ。これらの凹部で担持された現像剤が穂立つことによって、中空体の外周面及び筐体の内壁との間の所定の空隙が仕切られ、中空体の回転により、仕切られた空隙に存在する空気が、現像装置の内部にある現像剤収容部に搬送される。そして、空気が現像剤収容部に搬送されると上記空隙で負圧が生じ、現像装置の開口部から外部の空気が流れ込んで吸い込み気流が発生する。従って、現像装置の開口部近傍で帯電不足のトナーが遊離したとしても、上記吸い込み気流に吸い込まれて現像装置内部に運ばれ、現像装置外部へ飛散することがない。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、外周面に複数の凹部が形成された現像剤担持体を用いた場合に、現像装置外部へのトナー飛散を防ぐことができるという優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態に係る画像形成装置の構成を正面からみた説明図。
【図２】図１の画像形成装置に用いるプロセスカートリッジの断面図。
【図３】図２中のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図。
【図４】図１の画像形成装置の現像スリーブの斜視図。
【図５】図４の現像スリーブの外表面を展開して模式的に示す説明図。
【図６】（ａ）は、図５の現像スリーブの外表面の一部を模式的に拡大して示す説明図。（ｂ）は、図６（ａ）中のＶＩＢ−ＶＩＢ線に沿う断面図。（ｃ）は、図６（ａ）中のＶＩＣ−ＶＩＣ線に沿う断面図。
【図７】図４の現像スリーブの外表面の一部を拡大して示す説明図。
【図８】（ａ）は、図４の現像スリーブの外表面に切削加工を施す表面処理装置の概略の構成を示す側面図。（ｂ）は、図８（ａ）中のＶＩＩＩＢ−ＶＩＩＩＢ線に沿う断面図。（ｃ）は、図８（ｂ）のエンドミルを拡大して示す側面図。（ｄ）は、図８（ｃ）のエンドミルの先端の正面図。
【図９】（ａ）は、図６（ａ）の現像スリーブの変形例の外表面の一部を模式的に拡大して示す説明図。（ｂ）は、図９（ａ）中のＩＸＢ−ＩＸＢ線に沿う断面図。（ｃ）は、図９（ａ）中のＩＸＣ−ＩＸＣ線に沿う断面図。
【図１０】図９（ｂ）の一部を拡大して示す断面図。
【図１１】図９の現像スリーブの外表面に設けられた凹みを形成するためのエンドミルを拡大して示す側面図。
【図１２】図６（ｂ）の現像スリーブの外表面に形成された凹みの変形例を示す断面図。
【図１３】図６（ｂ）の現像スリーブの外表面に形成された凹みの他の変形例を示す断面図。
【図１４】図５の現像スリーブの変形例の外表面を展開して模式的に示す説明図。
【図１５】図５の現像スリーブの他の変形例の外表面を展開して模式的に示す説明図。
【図１６】（ａ）は、図５の現像スリーブの更に他の変形例の外表面を展開して模式的に示す説明図。（ｂ）は、図１６（ａ）に示された凹みを形成するためのエンドミルを拡大して示す側面図。
【図１７】現像装置の一例を示す概略構成図。
【図１８】現像装置のＰ２極及びＰ３極近傍の拡大図。
【図１９】トナーの飛散を説明するための比較例を示すＰ２極及びＰ３極近傍の拡大図。
【図２０】現像スリーブの一部を拡大した斜視図。
【図２１】現像装置を長手方向から見た斜視図。
【図２２】（ａ）は凹みの長手方向が現像スリーブ回転軸方向に対して斜めに角度を有する現像スリーブの斜視図。（ｂ）は図２２（ａ）中のＡ部の拡大図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態を説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置の構成を正面からみた説明図である。図２は、図１に示された画像形成装置の本発明の一実施形態に係る現像装置の断面図である。図３は、図２中のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図である。図４は、図１に示された現像装置の現像スリーブの斜視図である。図５は、図４に示された現像スリーブの外表面の展開図である。
【００１４】
画像形成装置１０１は、イエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色の画像則ちカラー画像を、一枚の転写材としての記録紙１０７（図１に示す）に形成する中間転写ベルト１２９を用いたタンデム型のカラー複写機の作像部分である。なお、イエロー、マゼンダ、シアン、黒の各色に対応するユニットなどを、以下、符号の末尾に各々Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋを付けて示す。
【００１５】
画像形成装置１０１は、図１に示すように、装置本体１０２と、給紙ユニット１０３と、レジストローラ対１１０と、中間転写ユニット１０４と、紙転写ローラ１２６、定着ユニット１０５と、複数のレーザ書き込みユニット１２２（１２２Ｙ，１２２Ｍ，１２２Ｃ，１２２Ｋ）と、複数のプロセスカートリッジ１０６Ｙ，１０６Ｍ，１０６Ｃ，１０６Ｋとを少なくとも備えている。
【００１６】
装置本体１０２は、例えば、箱状に形成され、フロア上などに設置される。装置本体１０２は、給紙ユニット１０３と、レジストローラ対１１０と、転写ユニット１０４と、定着ユニット１０５と、複数のレーザ書き込みユニット１２２Ｙ，１２２Ｍ，１２２Ｃ，１２２Ｋと、複数のプロセスカートリッジ１０６Ｙ，１０６Ｍ，１０６Ｃ，１０６Ｋを収容している。
【００１７】
給紙ユニット１０３は、装置本体１０２の下部に複数設けられている。給紙ユニット１０３は、前述した記録紙１０７を重ねて収容するとともに装置本体１０２に出し入れ自在な給紙カセット１２３と、給紙ローラ１２４とを備えている。給紙ローラ１２４は、給紙カセット１２３内の一番上の記録紙１０７に押し当てられている。給紙ローラ１２４は、前述した一番上の記録紙１０７を、レジストローラ対１１０へ送り出す。
【００１８】
レジストローラ対１１０は、給紙ユニット１０３から紙転写ローラ１２６に搬送される記録紙１０７の搬送経路に設けられており、一対のローラ１１０ａ，１１０ｂを備えている。レジストローラ対１１０は、一対のローラ１１０ａ，１１０ｂ間に記録紙１０７を挟み込み、該挟み込んだ記録紙１０７を転写紙に転写させ得るタイミングで送り出す。
【００１９】
中間転写ユニット１０４は、プロセスカートリッジ１０６Ｙ，１０６Ｍ，１０６Ｃ，１０６Ｋの上方に設けられている。中間転写ユニット１０４は、駆動ローラ１２８と、従動ローラ１２７と、中間転写ベルト１２９と、中間転写ローラ１３０Ｙ，１３０Ｍ，１３０Ｃ，１３０Ｋとを備えている。駆動ローラ１２８は、紙転写ローラ１２６の対向位置に配置されており、駆動源としてのモータなどによって回転駆動される。従動ローラ１２７は、装置本体１０２に回転自在に支持されている。中間転写ベルト１２９は、無端環状に形成されており、前述した駆動ローラ１２８と従動ローラ１２７との双方に掛け渡されている。中間転写ベルト１２９は、駆動ローラ１２８が回転駆動されることで、前述した駆動ローラ１２８と従動ローラ１２７との回りを図中半時計回りに循環（無端走行）している。
【００２０】
中間転写ローラ１３０Ｙ，１３０Ｍ，１３０Ｃ，１３０Ｋは、それぞれ、プロセスカートリッジ１０６Ｙ，１０６Ｍ，１０６Ｃ，１０６Ｋの感光体ドラム１０８の対向位置に中間転写ベルトを挟むように配置されている。中間転写ユニット１０４はプロセスカートリッジ１０６Ｙ，１０６Ｍ，１０６Ｃ，１０６Ｋにて形成された各色トナー像を転写ローラ１３０Ｙ，１３０Ｍ，１３０Ｃ，１３０Ｋにて中間転写ベルト１２９上でカラーのトナー像として重ね合わせ、紙転写ローラ１２６部へカラートナー像を搬送し、紙転写ローラにて記録紙１０７へ転写させる。紙転写ローラ１２６はトナー像が転写した記録紙１０７を定着ユニット１０５に向けて送り出す。
【００２１】
定着ユニット１０５は、紙転写ローラ１２６にて転写された記録紙１０７の搬送方向の下流に設けられ、互いの間に記録紙１０７を挟む一対のローラ１０５ａ，１０５ｂを備えている。定着ユニット１０５は、一対のローラ１０５ａ，１０５ｂ間に紙転写ローラ１２６から送り出されてきた記録紙１０７を押圧加熱することで、記録紙１０７上に転写されたトナー像を、該記録紙１０７に定着させる。
【００２２】
レーザ書き込みユニット１２２（１２２Ｙ，１２２Ｍ，１２２Ｃ，１２２Ｋ）は、プロセスカートリッジ１０６Ｙ，１０６Ｍ，１０６Ｃ，１０６Ｋの下部に取り付けられている。レーザ書き込みユニット１２２（１２２Ｙ，１２２Ｍ，１２２Ｃ，１２２Ｋ）は、それぞれ、一つのプロセスカートリッジ１０６Ｙ，１０６Ｍ，１０６Ｃ，１０６Ｋに対応している。レーザ書き込みユニット１２２（１２２Ｙ，１２２Ｍ，１２２Ｃ，１２２Ｋ）は、プロセスカートリッジ１０６Ｙ，１０６Ｍ，１０６Ｃ，１０６Ｋの後述の帯電ローラ１０９により一様に帯電された感光体ドラム１０８の外表面にレーザ光を照射して、静電潜像を形成する。
【００２３】
プロセスカートリッジ１０６Ｙ，１０６Ｍ，１０６Ｃ，１０６Ｋは、それぞれ、中間転写ユニット１０４と、レーザ書き込みユニット１２２（１２２Ｙ，１２２Ｍ，１２２Ｃ，１２２Ｋ）との間に設けられている。プロセスカートリッジ１０６Ｙ，１０６Ｍ，１０６Ｃ，１０６Ｋは、装置本体１０２に着脱自在である。プロセスカートリッジ１０６Ｙ，１０６Ｍ，１０６Ｃ，１０６Ｋは、中間転写ベルト１２９の搬送方向に沿って、互いに並設されている。
【００２４】
プロセスカートリッジ１０６Ｙ，１０６Ｍ，１０６Ｃ，１０６Ｋは、図２に示すように、カートリッジケース１１１と、帯電装置としての帯電ローラ１０９と、感光体ドラム（像担持体ともいう）１０８と、クリーニング装置としてのクリーニングブレード１１２と、現像装置１１３とを備えている。
【００２５】
カートリッジケース１１１は装置本体１０２に着脱自在で、かつ帯電ローラ１０９と、感光体ドラム１０８と、クリーニングブレード１１２と、現像装置１１３とを収容している。帯電ローラ１０９は、感光体ドラム１０８の外表面を一様に帯電する。感光体ドラム１０８は、現像装置１１３の後述する現像ローラ１１５と間隔をあけて配されている。感光体ドラム１０８は、軸芯を中心として回転自在な円柱状に形成されている。感光体ドラム１０８は、対応するレーザ書き込みユニット１２２（１２２Ｙ，１２２Ｍ，１２２Ｃ，１２２Ｋ）により、外表面上に静電潜像が形成される。感光体ドラム１０８は、外表面上に形成されかつ担持する静電潜像にトナーが吸着して現像し、こうして得られたトナー像を中間転写ベルト１２９上へ転写する。クリーニングブレード１１２は、中間転写ベルト１２９にトナー像を転写した後に、感光体ドラム１０８の外表面に残留した転写残トナーを除去する。
【００２６】
現像装置１１３は、図２に示すように、現像剤供給部１１４と、ケース１２５と、現像剤担持体としての現像ローラ１１５と、規制部材としてのドクタブレード１１６とを少なくとも備えている。
【００２７】
現像剤供給部１１４は、現像剤収容部としての収容槽１１７と、攪拌部材としての一対の攪拌スクリュー１１８と、を備えている。収容槽１１７は、感光体ドラム１０８と長さが略等しい箱状に形成されている。また、収容槽１１７内には、その収容槽１１７の長手方向に沿って延びた仕切壁１１９が設けられている。仕切壁１１９は、収容槽１１７内を第１空間１２０と、第２空間１２１とに区画している。また、第１空間１２０と第２空間１２１とは、両端部が互いに連通している。
【００２８】
収容槽１１７は、第１空間１２０と第２空間１２１との双方に現像剤を収容する。現像剤は、トナーと、磁性キャリア（磁性粉ともいう）とを含んでいる。トナーは第１空間１２０と第２空間１２１とのうち現像ローラ１１５から離れた側の第１空間１２０の一端部に、トナー補給装置１０８によって適宜供給される。トナーは、乳化重合法又は懸濁重合法により製造された球状の微粒子である。なお、トナーは種々の染料又は顔料を混入・分散した合成樹脂で構成される塊を粉砕して得られてもよい。トナーの平均粒径は、３μｍ以上でかつ７μｍ以下である。また、トナーは、粉砕加工などにより形成されてもよい。上記トナーとしては、少なくとも、窒素原子を含む官能基を有するポリエステルプレポリマー、ポリエステル、着色剤及び離型剤を有機溶媒中に分散させたトナー材料液を、水系媒体中で架橋及び伸張反応の少なくとも一方を行って得られるトナーが好適である。
【００２９】
磁性キャリアは、第１空間１２０と第２空間１２１との双方に収容されている。磁性キャリアの平均粒径は、２０μｍ以上でかつ５０μｍ以下である。
【００３０】
攪拌スクリュー１１８は、第１空間１２０と第２空間１２１それぞれに収容されている。攪拌スクリュー１１８の長手方向は、収容槽１１７、現像ローラ１１５及び感光体ドラム１０８の長手方向と平行である。攪拌スクリュー１１８は、軸芯周りに回転自在に設けられており、軸芯周りに回転することで、トナーと磁性キャリアとを攪拌するとともに、該軸芯に沿って現像剤を搬送する。
【００３１】
図示例では、第１空間１２０内の攪拌スクリュー１１８は、現像剤を前述した一端部から他端部に向けて搬送する。第２空間１２１内の攪拌スクリュー１１８は、現像剤を他端部から一端部に向けて搬送する。
【００３２】
前述した構成によれば、現像剤供給部１１４は、第１空間１２０の一端部に供給されたトナーを、磁性キャリアと攪拌しながら、他端部に搬送し、この他端部から第２空間１２１の他端部に搬送する。そして、現像剤供給部１１４は、第２空間１２１内でトナーと磁性キャリアとを攪拌し、軸芯方向に搬送しながら、現像ローラ１１５の外表面に供給する。
【００３３】
ケース１２５は、箱状に形成され、前述した現像剤供給部１１４の収容槽１１７に取り付けられて、該収容槽１１７とともに、現像ローラ１１５などを覆う。また、ケース１２５の感光体ドラム１０８と相対する部分には、開口部１２５ａが設けられている。
【００３４】
現像ローラ１１５は、円柱状に形成され、第２空間１２１と、感光体ドラム１０８との間でかつ前述した開口部１２５ａの近傍に設けられている。現像ローラ１１５は、感光体ドラム１０８と収容槽１１７との双方と平行である。現像ローラ１１５は、感光体ドラム１０８と間隔をあけて配されている。現像ローラ１１５と感光体ドラム１０８との間の空間は、現像剤のトナーを感光体ドラム１０８に吸着させて、静電潜像を現像してトナー像を得る現像領域１３１をなしている。現像領域１３１では、現像ローラ１１５と感光体ドラム１０８とが相対する。
【００３５】
現像ローラ１１５は、図２及び図３に示すように、芯金１３４と、円筒状のマグネットローラ（磁石体ともいう）１３３と、前述した円筒状の現像スリーブ１３２とを備えている。芯金１３４は、長手方向が感光体ドラム１０８の長手方向と平行に配され、前述したケース１２５に回転することなく固定されている。
【００３６】
マグネットローラ１３３は、磁性材料で構成され、かつ円筒状に形成されているとともに、図示しない複数の固定磁極が取り付けられている。マグネットローラ１３３は、芯金１３４の外周に軸芯回りに回転することなく固定されている。
【００３７】
固定磁極は、長尺で棒状の磁石であり、マグネットローラ１３３に取り付けられている。固定磁極は、マグネットローラ１３３すなわち現像ローラ１１５の長手方向に沿って延びており、該マグネットローラ１３３の全長に亘って設けられている。前述した構成のマグネットローラ１３３は、現像スリーブ１３２内に収容されている（内包されている）。
【００３８】
一つの固定磁極は、前述した攪拌スクリュー１１８と相対している。該一つの固定磁極は、汲み上げ磁極をなしており、現像スリーブ１３２即ち現像ローラ１１５の外表面上に磁気力を生じて、収容槽１１７の第２空間１２１内の現像剤を現像スリーブ１３２の外表面に吸着する。
【００３９】
他の一つの固定磁極は、前述した感光体ドラム１０８と相対している。この固定磁極は、現像磁極をなしており、現像スリーブ１３２即ち現像ローラ１１５の外表面上に磁気力を生じて、現像スリーブ１３２と感光体ドラム１０８との間に磁界を形成する。この固定磁極は、該磁界によって磁気ブラシを形成することで、現像スリーブ１３２の外表面に吸着された現像剤のトナーを感光体ドラム１０８に受け渡すようになっている。
【００４０】
前述した汲み上げ磁極と現像磁極との間には、少なくとも一つの固定磁極が設けられている。この少なくとも一つの固定磁極は、現像スリーブ１３２即ち現像ローラ１１５の外表面上に磁気力を生じて、現像前の現像剤を感光体ドラム１０８に向けて搬送するとともに、現像済みの現像剤を感光体ドラム１０８から収容槽１１７内まで搬送する。
【００４１】
前述した固定磁極は、現像スリーブ１３２の外表面に現像剤を吸着すると、現像剤の磁性キャリアが該固定磁極が生じる磁力線に沿って複数重ねさせて、該現像スリーブ１３２の外表面上に立設（穂立ち）させる。このように、磁性キャリアが磁力線に沿って複数重なって現像スリーブ１３２の外表面上に立設する状態を、磁性キャリアが現像スリーブ１３２の外表面上に穂立ちするという。すると、この穂立ちした磁性キャリアに前述したトナーが吸着する。則ち、現像スリーブ１３２は、マグネットローラ１３３の磁力により外表面に現像剤を吸着する。
【００４２】
現像スリーブ１３２は、図４に示すように、円筒状に形成されている。現像スリーブ１３２は、マグネットローラ１３３を内包し（収容し）て、軸芯回りに回転自在に設けられている。現像スリーブ１３２は、その内周面が固定磁極に順に相対するように回転される。現像スリーブ１３２は、アルミニウム合金、真鍮、ステンレス鋼（ＳＵＳ）、導電性の樹脂などの非磁性材料で構成されている。現像スリーブ１３２は、表面処理装置１（図８に示す）によって外表面に粗面化処理が施されている。
【００４３】
アルミニウム合金は、加工性、軽さの面で優れている。アルミニウム合金を用いる場合には、Ａ６０６３、Ａ５０５６及びＡ３００３を用いるのが好ましい。ＳＵＳを用いる場合には、ＳＵＳ３０３、ＳＵＳ３０４及びＳＵＳ３１６を用いるのが好ましい。なお、図示例では、現像スリーブ１３２は、アルミニウム合金で構成されている。
【００４４】
現像スリーブ１３２の外径は、本実施例では１８ｍｍ程度である。現像スリーブ１３２の軸（軸芯）方向の長さは、画像形成装置の最大紙サイズがＡ３の場合、３００ｍｍ〜３５０ｍｍ程度であるのが望ましい。
【００４５】
また、現像スリーブ１３２の外表面には、図４、図５、図６（ａ）及び図７に示すように、平面視が楕円形状の凹部としての凹み１３９が多数設けられている。凹み１３９は、勿論、現像スリーブ１３２の外表面に凹に形成され、当該現像スリーブ１３２の外表面に互いに重ならないように規則的に多数（複数）配置されている。なお、本実施形態において、現像スリーブ１３２の周方向及び長手方向に互いに隣り合う凹み１３９間の間隔が一定となるように配置されていることを、凹み１３９が規則的に配置されているという。即ち、現像スリーブ１３２の周方向及び長手方向に互いに隣り合う凹み１３９間の間隔は、一定となっている。
【００４６】
また、凹み１３９は、その長手方向が現像スリーブ１３２の長手方向に沿った状態で配置されている。即ち、凹み１３９は、その長手方向が現像スリーブ１３２の長手方向と平行又は略平行に配置されている。なお、図示例では、凹み１３９の長手方向は、現像スリーブ１３２の長手方向に対して若干傾いて、略平行に配置されている。なお、本実施形態において、凹み１３９の長手方向が現像スリーブ１３２の長手方向と平行又は略平行に配置されていることを、凹み１３９の長手方向が現像スリーブ１３２の長手方向と平行に配置されているという。
【００４７】
さらに、凹み１３９は、図５、図６（ａ）及び図７に示すように、現像スリーブ１３２の長手方向に沿って複数並べられて配置されているとともに、現像スリーブ１３２の周方向に互いに隣り合うもの同士は、当該凹み１３９の長さの約半分程度位置ずれして配置されている。さらに、凹み１３９は、図８（ａ）に示す表面処理装置１により現像スリーブ１３２の外表面に形成されるため、当該現像スリーブ１３２の外表面上に図５中の一点鎖線で示す螺旋上に並べられて配置されている。
【００４８】
また、凹み１３９は、図６（ｂ）に示すように、その幅方向（即ち、現像スリーブ１３２の周方向）の断面形状がＶ字状に形成され、図６（ｃ）に示すように、その長手方向（即ち、現像スリーブ１３２の長手方向）の断面形状が円弧状の曲面に形成されている。さらに、凹み１３９は、図８（ａ）に示す表面処理装置１により現像スリーブ１３２の外表面に形成されるため、図７に示すように、その長手方向が若干弓状に湾曲している。なお、本実施形態では、その長さが幅よりも長く、外縁が曲線で形成されていれば、その長手方向や直線であっても若干湾曲していても、総称して楕円形状とする。
【００４９】
さらに、凹み１３９の長手方向の長さ（長径）は、１．０ｍｍ以上でかつ２．３ｍｍ以下となっており、幅方向の幅（短径）は、０．３ｍｍ以上でかつ０．７ｍｍ以下となっているとともに、その深さは、０．０５ｍｍ以上でかつ０．１５ｍｍ以下となっている。さらに、凹み１３９は、現像スリーブ１３２の外表面１００ｍｍ２当たり５０〜２５０個程度設けられている。即ち、複数（多数）の凹み１３９の総容量が、現像スリーブ１３２の外表面１００ｍｍ２当たり０．５ｍｍ３以上でかつ７．０ｍｍ３以下となっている。さらに、凹み１３９は、現像スリーブ１３２とともに回転する感光体ドラム１０８の周方向に１ｍｍ当たり１．０個以上でかつ３．０個以下設けられている。なお、図５、図６（ａ）及び図７では、図中の左右方向が現像スリーブ１３２の長手方向となっている。
【００５０】
一般に凹み１３９が深いほど現像剤の搬送性能は向上するが溝を外表面に設けた従来の現像スリーブと同様に周期的なピッチムラが発生しやすくなる。一方、凹み１３９が浅いほどピッチムラは発生しにくくなるが現像剤の搬送性能が低下する。特に近年では、小粒径のトナーや磁性キャリアの画像形成技術の進歩及び近接現像の画像形成技術の進歩等により画像再現性が向上しているため、ピッチムラが発生しやすくなっている。そこで、前述した現像スリーブ１３２では、凹み１３９の深さを浅めに設定し、当該凹み１３９の分布密度を増やすことで現像剤搬送性能とピッチムラ防止の両立を図っている。
【００５１】
ドクタブレード１１６は、現像装置１１３の感光体ドラム１０８寄りの端部に設けられている。ドクタブレード１１６は、現像スリーブ１３２の外表面と間隔をあけた状態で、前述したケース１２５に取り付けられている。ドクタブレード１１６は、所望の厚さを越える現像スリーブ１３２の外表面上の現像剤を収容槽１１７内にそぎ落として、現像領域１３１に搬送される現像スリーブ１３２の外表面上の現像剤を所望の厚さにする。
【００５２】
前述した構成の現像装置１１３は、現像剤供給部１１４でトナーと磁性キャリアとを十分に攪拌し、この攪拌した現像剤を固定磁極により現像スリーブ１３２の外表面に吸着する。そして、現像装置１１３は、現像スリーブ１３２が回転して、複数の固定磁極により吸着した現像剤を現像領域１３１に向かって搬送する。現像装置１１３は、ドクタブレード１１６で所望の厚さになった現像剤を感光体ドラム１０８に吸着させる。こうして、現像装置１１３は、現像剤を現像ローラ１１５に担持し、現像領域１３１に搬送して、感光体ドラム１０８上の静電潜像を現像してトナー像を形成する。
【００５３】
そして、現像装置１１３は、現像済みの現像剤を、収容槽１１７に向かって離脱させる。さらに、そして、収容槽１１７内に収容された現像済みの現像剤は、再度、第２空間１２１内で他の現像剤と十分に攪拌されて、感光体ドラム１０８の静電潜像の現像に用いられる。なお、現像装置１１３は、現像剤供給部１１４が例えば感光体ドラム１０８に供給されるトナーの濃度が低下したことを後述するトナー濃度センサが検知すると、トナー補給装置１０８の動作により現像装置１１３へトナーを排出するようになっている。
【００５４】
前述した構成の画像形成装置１０１は、一例として以下に示すように、記録媒体としての記録紙１０７に画像を形成する。まず、画像形成装置１０１は、感光体ドラム１０８を回転して、この感光体ドラム１０８の外表面を一様に帯電ローラ１０９により−７００Ｖに帯電する。感光体ドラム１０８の外表面にレーザ光を照射して、感光体ドラム１０８を露光して、画像部分を−１５０Ｖに減衰させて、該感光体ドラム１０８の外表面に静電潜像を形成する。そして、静電潜像が現像領域１３１に位置付けられると、この静電潜像に−５５０Ｖの現像バイアス電圧を印加して、現像装置１１３の現像スリーブ１３２の外表面に吸着した現像剤が感光体ドラム１０８の外表面に吸着して静電潜像を現像し、トナー像を感光体ドラム１０８の外表面に形成する。そして各プロセスカートリッジ１０６Ｙ，１０６Ｍ，１０６Ｃ，１０６Ｋの感光体ドラム１０８上に形成されたカラートナー像は各中間転写ローラにより中間転写ベルト１２９へ転写され、カラートナー像を形成する。
【００５５】
そして、画像形成装置１０１は、給紙ユニット１０３の給紙ローラ１２４などにより搬送されてきた記録紙１０７が、中間転写ユニット１０４の中間転写ベルト１２９が紙転写ローラ１２６の対向位置に来た際、中間転写ベルト上に形成されたカラートナー像を記録紙１０７に転写する。画像形成装置１０１は、定着ユニット１０５で、記録紙１０７にトナー像を定着する。こうして、画像形成装置１０１は、記録紙１０７にカラー画像を形成する。
【００５６】
一方、転写されずに感光体ドラム１０８上に残ったトナーはクリーニングブレード１１２によって回収される。残留トナーを除去された感光体ドラム１０８は次回の画像形成プロセスに供される。
【００５７】
また、前述した画像形成装置１０１では、環境変動や経時変動による画質の変動を抑えるために、プロセスコントロールを行なっている。具体的には、まず現像装置１１３における現像能力を検出する。例えば、あるトナーパターンの画像を、現像バイアス電圧を一定にした条件下で感光体ドラム１０８、又は中間転写ベルト上１２９に形成し、その画像濃度を図示しない光センサで検出し、濃度変化から現像能力を把握する。そして、この現像能力が所定の目標現像能力になるように、トナー濃度の目標値を変更することで、画質を一定に保つことができる。例えば、光センサで検出したトナーパターンの画像濃度が、目標現像濃度よりも薄い場合には、トナー濃度を高くするように、図示しない制御手段としてのＣＰＵがトナー補給装置１０８を制御し、目標トナー濃度になるように制御する。一方、光センサで検出したトナーパターンの画像濃度が、目標現像濃度よりも濃い場合には、トナー濃度を低くするように、ＣＰＵが故意に現像させ、現像器１１３のトナー濃度を低下させるよう制御する。ここで、上記トナー濃度は図示しないトナー濃度センサで検知される。
【００５８】
次に、現像スリーブ１３２の外周面に凹み１３９を形成する製造装置について説明する。
図８（ａ）は、現像スリーブ１３２の外表面に切削加工を施す表面処理装置１の概略の構成を示す側面図である。表面処理装置１は、図８（ａ）に示すように、ベース３と、保持部４と、回転駆動部としてのモータ２と、移動手段としての工具移動部５と、工具６と、制御手段としての図示しない制御装置とを備えている。
【００５９】
ベース３は、平板状に形成されて、工場のフロアやテーブル上等に設置される。ベース３の上面は、水平方向と平行に保たれる。ベース３の平面形状は、矩形状に形成されている。
【００６０】
保持部４は、固定保持部７と、スライド保持部８とを備えている。固定保持部７は、ベース３の長手方向の一端部から立設した固定柱９と、この固定柱９の上端部に設けられた回転チャック１０とを備えている。回転チャック１０は、厚手の円板状に形成され、固定柱９の上端部にその中心を中心として回転自在に支持されている。回転チャック１０の回転中心は、ベース３の表面と平行に配置されており、回転チャック１０の中心部には円柱状のチャックピン１１が立設している。勿論、チャックピン１１は、回転チャック１０と同軸に配置されている。
【００６１】
スライド保持部８は、スライダ１２と、スライド柱１３と、このスライド柱１３の上端部に設けられた回転チャック１４とを備えている。スライダ１２は、ベース３の表面即ち回転チャック１０のチャックピン１１の軸芯に沿ってスライド自在に設けられている。また、スライダ１２は、回転チャック１０のチャックピン１１軸芯方向の位置が適宜固定される構成となっている。
【００６２】
スライド柱１３は、スライダ１２から立設している。回転チャック１４は、厚手の円板状に形成され、スライド柱１３の上端部に取り付けられたモータ２の出力軸に取り付けられている。回転チャック１４の回転中心は、固定保持部７の回転チャック１０のチャックピン１１と同軸に配置されている。回転チャック１４の中心部には円柱状のチャックピン１５が立設している。勿論、チャックピン１５は、回転チャック１４と同軸に配置されている。
【００６３】
保持部４は、スライド保持部８が固定保持部７から離れた状態で、チャックピン１１，１５間に凹み１３９が形成される前の現像スリーブ１３２が位置付けられて、そして、保持部４は、スライド保持部８が固定保持部７に近づけられて、チャックピン１１，１５の先端が現像スリーブ１３２の端部内に侵入して、当該チャックピン１１，１５間に現像スリーブ１３２を挟んだ状態で、スライダ１２が固定される。こうして、保持部４は、チャックピン１１，１５間に現像スリーブ１３２を挟んで、当該現像スリーブ１３２を保持する。
【００６４】
モータ２は、スライド保持部８のスライド柱１３の上端部に取り付けられている。モータ２は、回転チャック１４をその中心回りに回転駆動する。モータ２は、回転チャック１４を回転駆動することで、チャックピン１１，１５間に挟まれた現像スリーブ１３２をその軸芯回りに回転させる。
【００６５】
工具移動部５は、リニアガイド１６と、図示しない移動用アクチュエータと、を備えている。リニアガイド１６は、レール１７と、スライダ１８とを備えている。レール１７は、ベース３上に設置されている。レール１７は、直線状に形成されているとともに、その長手方向がベース３の長手方向、チャックピン１１，１５即ちチャックピン１１，１５間に挟まれた現像スリーブ１３２の軸芯と平行に配されている。スライダ１８は、レール１７に該レール１７の長手方向に沿って移動自在に支持されている。
【００６６】
移動用アクチュエータは、ベース３に取り付けられているとともに、前述したスライダ１８をベース３の長手方向、チャックピン１１，１５即ちチャックピン１１，１５間に挟まれた現像スリーブ１３２の軸芯に沿って、スライド移動させる。
【００６７】
工具６は、工具本体１９と、工具回転部としての工具回転用モータ２０と、回転工具としてのエンドミル２１と、を備えている。工具本体１９は、スライダ１８から立設した柱状に形成されている。
【００６８】
工具回転用モータ２０は、工具本体１９の上端部に取り付けられている。工具回転用モータ２０は、図８（ｂ）に示すように、その出力軸２２が工具本体１９の上端部からチャックピン１１，１５間に挟まれた現像スリーブ１３２に向かって突出した状態に配置されている。工具回転用モータ２０の出力軸２２は、その軸芯がベース３の表面と平行でかつチャックピン１１，１５間に挟まれた現像スリーブ１３２の軸芯と交差（図示例では直交）する状態で配置されている。
【００６９】
エンドミル２１は、全体として円柱状に形成され、工具回転用モータ２０の出力軸２２の先端部に取り付けられている。このため、エンドミル２１は、その軸芯がベース３の表面と平行でかつチャックピン１１，１５間に挟まれた現像スリーブ１３２の軸芯と交差（図示例では直交）する状態で配置されている。また、エンドミル２１は、工具本体１９の上端部からチャックピン１１，１５間に挟まれた現像スリーブ１３２に向かって突出した状態に配置されている。
【００７０】
エンドミル２１は、図８（ｃ）に示すように、円柱状の本体部２３と、二つの切削刃２４とを備えている。本体部２３は、工具本体１９に取り付けられる。切削刃２４は、本体部２３の現像スリーブ１３２寄りの先端部に周方向に間隔をあけて設けられている。切削刃２４は、図８（ｄ）に示すように、本体部２３の先端部の外縁よりも当該本体部２３即ちエンドミル２１の外周方向に突出して設けられ、螺旋状に延在して形成されている。また、本実施形態では、エンドミル２１の切削刃２４先端の外縁２５の断面は、図８（ｃ）に示すように、鋭角をなすように形成されている。
【００７１】
前述した工具６は、工具回転用モータ２０がエンドミル２１をその軸芯回りに回転することで、現像スリーブ１３２の外表面に凹み１３９を形成する。
【００７２】
制御装置は、周知のＲＡＭ、ＲＯＭ、ＣＰＵなどを備えたコンピュータである。制御装置は、回転駆動部としてのモータ２と、工具移動部５の移動用アクチュエータと、工具６の工具回転用モータ２０などと接続しており、これらを制御して、表面処理装置１全体の制御を司る。
【００７３】
制御装置は、現像スリーブ１３２の外表面に凹み１３９を多数形成する際には、回転駆動部としてのモータ２で現像スリーブ１３２をその軸芯回りに回転させて、工具回転用モータ２０でエンドミル２１をその軸芯回りに回転させながら、移動用アクチュエータにより工具を現像スリーブ１３２の軸芯（長手方向）に沿って移動させる。そして、制御装置は、切削刃２４がエンドミル２１の回転に伴い断続的に現像スリーブ１３２の外表面に切削加工を施して、凹み１３９を多数形成する。
【００７４】
このとき、切削刃２４の外縁の曲率半径により現像スリーブ１３２の長手方向の凹み１３９の円弧の曲率半径を定め、切削刃２４の切り込み量により凹み１３９の深さを定め、工具６の移動速度により凹み１３９の現像スリーブ１３２長手方向の間隔を定める。また、現像スリーブ１３２の外表面に周方向に設ける凹み１３９の数をｎとし、回転駆動部としてのモータ２の回転数即ち現像スリーブ１３２の回転数をＮ１とし、エンドミル２１の切削刃２４の数をｍとし、エンドミル２１の回転数をＮ２とすると、制御装置は、以下の式（１）を満たすように、回転駆動部としてのモータ２と、工具移動部５の移動用アクチュエータと、工具６の工具回転用モータ２０を制御する。
【００７５】
Ｎ２＝Ｎ１×〔ｍ／[（ｎ／２）−０．５]〕・・・式（１）
【００７６】
制御装置は、これらの各要件を適宜変更することで、凹み１３９の大きさや密度を任意に変更して、現像スリーブ１３２の外表面を加工することができる。
【００７７】
さらに、制御装置には、キーボードなどの各種の入力装置や、ディスプレイなどの各種の表示装置が接続している。
【００７８】
次に、上記構成の表面処理装置１を用いて現像スリーブ１３２の外表面に切削加工を施して、現像スリーブ１３２を製造する工程の一例について説明する。
【００７９】
まず、制御装置に入力装置から現像スリーブ１３２の品番などを入力する。そして、制御装置が、工具６の回転工具としてのエンドミル２１を加工開始位置即ち現像スリーブ１３２の一方の端部に位置付けた後、凹み１３９が形成される前の現像スリーブ１３２を保持部４に保持する。このとき、現像スリーブ１３２とチャックピン１１，１５などが同軸になる。
【００８０】
そして、入力装置から作業開始命令を入力すると、前述した式１に基づいて、制御装置が、回転駆動部としてのモータ２と、工具移動部５の移動用アクチュエータと、工具６の工具回転用モータ２０を駆動する。すると、軸芯回りに回転するエンドミル２１の切削刃２４が、断続的に現像スリーブ１３２の外表面に切削加工を施すことで、凹み１３９が形成される。即ち、凹み１３９は、軸芯回りに回転される回転工具６によって、現像スリーブ１３２の外表面に切削加工が施されて形成される。
【００８１】
また、回転駆動部としてのモータ２と、工具移動部５の移動用アクチュエータと、工具６の工具回転用モータ２０が同時に駆動するので、凹み１３９が軸芯回りに回転される回転工具６によって現像スリーブ１３２の外表面に切削加工が施されて形成される際に、エンドミル２１と交差（図示例では直交）する状態に配置された現像スリーブ１３２がその軸芯回りに回転されながら、エンドミル２１と現像スリーブ１３２とが当該現像スリーブ１３２の長手方向に相対的に移動されて、凹み１３９が、形成される。
【００８２】
エンドミル２１が、現像スリーブ１３２の加工終了位置即ち現像スリーブ１３２の他方の端部に位置付けられて、前述した現像スリーブ１３２の外表面の切削加工が終了すると、回転駆動部としてのモータ２と、工具移動部５の移動用アクチュエータと、工具６の工具回転用モータ２０を停止する。そして、スライド保持部８を固定保持部７から離して、保持部７，８のチャックピン１１，１５間から外表面に凹み１３９が多数形成された現像スリーブ１３２を取り出して、新たな現像スリーブ１３２を保持部４に保持させる。こうして、現像スリーブ１３２の外表面に切削加工を施して、外表面に凹み１３９を多数形成して、前述した現像スリーブ１３２（図４に示す）が得られる。
【００８３】
上記工程で製造された現像スリーブ１３２は、外表面に従来のサンドブラスト加工により形成されるような凸部が無く、凹み１３９はより大きな凹みに形成されているので、経年変化によっても、凹み１３９が摩耗しにくくなり、よって、経年変化による現像剤の搬送量の低下を抑制できる。
【００８４】
また、現像スリーブ１３２は、外表面に形成された凹み１３９が重ならないように規則的に配置されているので、現像剤が凹み１３９内に溜まるので、該現像剤の溜まる箇所が外表面に規則的に配置されることとなり、よって、画像のムラが生じることを防止できる。更に、今後の高速機での高画質維持の為に更に汲み上げ量を増加させることに対応できる。
【００８５】
さらに、凹み１３９を規則的に配置するので、最適な現像剤のくみ上げ量を確保しながら長寿命化を図ることができる加工条件を設定することが容易で、かつ、設定された条件で確実に凹み１３９を形成でき、加工性に優れるという効果を奏でる。
【００８６】
さらに、現像スリーブ１３２の外表面に長手方向に長い複数個の凹み１３９が規則的に配置され、この凹み１３９の総容積を該現像スリーブ１３２の外表面の面積１００ｍｍ２当たり０．５ｍｍ３以上にしているので、現像剤の十分な搬送力が得られる。
【００８７】
現像スリーブ１３２の周方向に互いに隣り合う凹み１３９同士が現像スリーブ１３２の長手方向に位置ずれしているので、現像スリーブ１３２の外表面に凹み１３９が形成されていない箇所や凹み１３９が多く形成されている箇所などが生じることを防止できる。したがって、現像スリーブ１３２の外表面に吸着する現像剤にムラが生じること即ち現像スリーブ１３２の外表面に一様に現像剤を吸着することができる。したがって、画像のムラが生じることを防止できる。
【００８８】
上記製造構成の例では、凹み１３９の現像スリーブ１３２周方向の断面をＶ字状に形成しているが、図９（ａ）乃至図９（ｃ）に示すように、凹み１３９の現像スリーブ１３２の周方向の断面を円弧状に形成してもよい。図示例では、凹み１３９の現像スリーブ１３２の周方向と長手方向の双方の断面を円弧状に形成している。この場合、図１１に示すように、エンドミル２１の切削刃２４の外縁２５を円弧状に形成することで、凹み１３９の現像スリーブ１３２の周方向の断面を円弧状に形成している。また、この場合に限らず、現像スリーブ１３２の周方向の断面における凹み１３９の内面と現像スリーブ１３２の外表面とのなす角度θ（図１０に示す）は、前述した現像磁極の影響で発生する現像濃度差を避けるために６０度以下であるのが好ましい。なお、これらの図９乃至図１１において、前述した図６乃至図８と同一部分には、同一符号を付して説明を省略する。
【００８９】
これらの図９乃至図１１に示す場合によれば、凹み１３９の現像スリーブ１３２の長手方向と周方向の双方の断面が円弧状に形成されているので、凹み１３９内に収容できる現像剤の量を多くすることができる、十分な量の現像剤を搬送することができる。
【００９０】
また、前述した図６乃至図８の例では、凹み１３９の現像スリーブ１３２周方向の断面をＶ字状に形成しているが、切削刃２４の外縁２５の形状を適宜変更することで、図１２及び図１３に示すように、凹み１３９の現像スリーブ１３２の周方向の断面形状を適宜変更してもよい。図１２は、Ｖ字状の凹み１３９の底が平坦に形成された場合を示し、図１３は、Ｖ字状の凹み１３９の底が円弧状に形成された場合を示している。なお、図１２及び図１３において、前述した図６乃至図８と同一部分には、同一符号を付して説明を省略する。
【００９１】
また、前述した図６乃至図８の例では、モータ２，２０やアクチュエータを同時に連続して動作させて、凹み１３９を現像スリーブ１３２の外表面に螺旋上に配置し、かつ各々の凹み１３９を若干弓状に湾曲して形成しているが、図１４及び図１５に示すように、モータ２，２０やアクチュエータを適宜完結的に動作させて、凹み１３９を現像スリーブ１３２の長手方向に沿って直線状に形成してもよいとともに、複数の凹み１３９を現像スリーブ１３２の周方向に沿って直線上に配置してもよい。
【００９２】
さらに、前述した図６乃至図８の例などでは、凹み１３９を楕円形状に形成しているが、前述した実施形態よりも外径Ｄ１の小さいエンドミル２１（図１６（ｂ）に示す）を用いて、凹み１３９を、図１６（ａ）に示すように、平面視を円形に形成してもよい。
【００９３】
前述した画像形成装置１０１では、プロセスカートリッジ１０６Ｙ，１０６Ｍ，１０６Ｃ，１０６Ｋはカートリッジケース１１１と帯電ローラ１０９と感光体ドラム１０８とクリーニングブレード１１２と現像装置１１３とを備えている。しかしながら、プロセスカートリッジ１０６Ｙ，１０６Ｍ，１０６Ｃ，１０６Ｋは少なくとも現像装置１１３を備えていればよく、カートリッジケース１１１と帯電ローラ１０９と感光体ドラム１０８とクリーニングブレード１１２を必ずしも備えていなくてもよい。また、前述した実施形態では画像形成装置１０１は装置本体１０２に着脱自在なプロセスカートリッジ１０６Ｙ，１０６Ｍ，１０６Ｃ，１０６Ｋを備えている。しかしながら、本実施形態の画像形成装置１０１は現像装置１１３を備えていればよく、プロセスカートリッジ１０６Ｙ，１０６Ｍ，１０６Ｃ，１０６Ｋを必ずしも備えていなくてもよい。
【００９４】
次に、本実施形態の現像装置について詳細に説明する。
図１７は、現像装置の概略構成図であり、マグネットローラの法線方向の磁束密度の強さを表す図である。図１７において、マグネットローラ１３３には、磁界発生手段としての複数の固定磁極、Ｐ１極（現像極），Ｐ２極（現像剤搬送極）、Ｐ３極（現像剤搬送極）、Ｐ４極（剤離れ上流極）、Ｐ５極（剤離れ下流極＝現像剤汲み上げ極）がそれぞれ設けられている。上記複数の固定磁極のうち、Ｐ２極とＰ３極とは、上記現像領域を通過した後の二成分現像剤を現像スリーブ表面から離脱させる位置まで搬送する磁力を発生させるための搬送用磁極を有する磁界発生部材としての機能を有している。
【００９５】
現像スリーブ１３２は図中矢印方向に回転し、第２空間１２１の現像剤は、マグネットローラ１３３の磁力により現像スリーブ１３２の表面に汲み上げられ、現像スリーブ表面に付着する。その後、現像スリーブ上の現像剤は、その量がドクタブレード１１６で均一にされ、続いて、像担持体１０８と現像剤担持体とが間隔をあけて対向する現像領域へ搬送される。現像剤は、像担持体１０８上に形成された静電潜像を現像してトナー像を形成する。その後、現像剤は、ケース１２５の開口部１２５ａを通過し、Ｐ２極（現像剤搬送極）及びＰ３極（現像剤搬送極）の磁力の影響を受けながら剤離れ部まで搬送され、Ｐ４極（剤離れ上流極）によって現像スリーブ上から分離されて、第２空間１２１に回収され、攪拌スクリュー１１８で攪拌搬送される。
【００９６】
ここで、ケース１２５の開口部１２５ａよりも現像スリーブ１３２の回転方向下流側であって、二成分現像剤を現像スリーブ１３２から離脱させる位置までの間に、ケース１２５の内壁と現像スリーブ１３２の外周面との間に所定の空隙を設けている。この空隙を形成するためのケース１２５の内壁と現像スリーブ１３２の外周面との距離は、ケーシングギャップと呼ばれている。また、この空隙には、Ｐ２極又はＰ３極のうち少なくともいずれか一方の磁力が及んでいる。
【００９７】
図１８は、Ｐ２極及びＰ３極近傍の拡大図であって、ケーシングギャップを説明するための図である。図１８において、例えば、Ｐ２極の対向する位置における現像スリーブ外周面とケース内壁とのケーシングギャップＧＰ２を１．８ｍｍ、Ｐ３極の対向する位置における現像スリーブ外周面とケース内壁とのケーシングギャップＧＰ３を１．０ｍｍ程度に設定している。このようにケーシングギャップを設定することによって、現像スリーブ上で穂立ちした現像剤が、ケース１２５の内壁と現像スリーブ１３２の外周面との間の空隙を通過する際に、現像剤と共に空気を現像スリーブ回転方向に搬送して、吸い込み気流を作り、ケース開口部からのトナー飛散を防止することができる。
【００９８】
しかしながら、外周面に規則的に間隔をあけて複数の凹み１３９が設けられた現像スリーブ１３２を用いると現像装置外部にトナーが飛散する場合があった。この原因について本発明者らが鋭意実験及び検討を行った結果、周方向における凹み１３９の間隔の設定が原因であることが分かった。つまり、この現像スリーブ１３２では凹み１３９で現像剤が担持されるため、凹み１３９で現像剤の穂立ちが生じる。このため、周方向の凹み１３９の間隔が広すぎると、凹み１３９で穂立ちした現像剤の隙間から空気が漏れてしまい、吸い込み気流が発生し難くなってしまう。この結果、現像装置外部にトナーの飛散が起こってしまうということが分かった。また、現像剤はマグネットローラ１３３のＰ２極及びＰ３極で生じる磁力線に沿って穂立ちするが、Ｐ２極及びＰ３極の長手方向と直交する方向の磁束密度半値幅に相当する現像スリーブ外周面上においては、確実に穂立ちが行われていることが分かった。そこで、現像スリーブ外周面の凹み１３９の周方向の配設ピッチを、Ｐ２極及びＰ３極の磁束密度半値幅に相当する現像スリーブ外周面の周長（以下、「ケーシングギャップ幅」という。）よりも小さく設定した。
【００９９】
凹み１３９の周方向の配設ピッチＰｃは、例えば、Ｐ３極について説明すると、図１８において、Ｐ３極の長手方向と直交する方向の磁束密度半値幅がマグネットローラ軸芯回りに約４０度のため、現像スリーブ１３２の直径を１８ｍｍとすると、ケーシングギャップ幅ＷＧＰ３は６．２８〜６．４０ｍｍ程度となる。このケーシングギャップ幅ＷＧＰ３内に、周方向で互いに隣り合う凹み１３９が少なくとも一対存在するように、凹み１３９の周方向の配設ピッチをケーシングギャップ幅ＷＧＰ３よりも小さく設定する。本実施形態では安全率を考慮して、凹み１３９の周方向の配設ピッチＰｃを１ｍｍ以下として、ケーシングギャップ幅内に十分な数の凹み１３９が含まれるように設定している。これにより、十分な吸い込み気流を発生させ、ケース開口部からのトナー飛散を抑えることができる。
【０１００】
なお、上記凹み１３９の周方向の配設ピッチＰｃは、Ｐ３極の長手方向と直交する方向の磁束密度半値幅に基づいて設定したが、Ｐ２極の長手方向と直交する方向の磁束密度半値幅に基づいて設定してもよい。また、現像スリーブ外周面に形成する凹み１３９の間隔は、前述したように、切削機のバイト、回転数、送り速度、スリーブ回転速度によって調整することができる。
【０１０１】
図１９は、トナーの飛散を説明するための比較例を示す説明図である。図１９において、周方向の凹み１３９の配設ピッチＰｃをケーシングギャップ幅ＷＧＰ３よりも大きく設定している。すると、凹み１３９の現像剤の穂立ちによって形成される空間が大きく、穂の隙間から空気が漏れてしまい、空気を現像装置内部に搬送することができない。このため、現像装置内部への吸い込み気流を発生させることができず、帯電不足でキャリアとの吸着が不十分なトナーがキャリアから遊離すると、開口部１２５ａから現像装置外部に飛散してしまう虞がある。
【０１０２】
図２０は、現像スリーブ１３２の一部を拡大した斜視図の一例である。図２０において、現像スリーブ外周面に設けられた楕円状の凹み１３９は周方向に複数の列を成し、かつ隣り合う列同士で凹み１３９の位置が周方向にずれて配列されている。また、図示の例では、凹み１３９の長手方向は現像スリーブ１３２の回転軸方向と一致している。
【０１０３】
また、同図に示すように、隣り合う列同士の凹み１３９の現像スリーブ軸方向の配設ピッチＰａは、凹み１３９の現像スリーブ回転軸方向における長さＬ以下が望ましい。つまり、現像スリーブ１３２の周方向において互いに隣り合う凹み１３９は、現像スリーブ１３２の回転軸方向に互いにずらすように設けられており、現像スリーブ１３２の回転軸方向における凹み１３９のずれ量は、凹み１３９の回転軸方向の長さＬ以下としている。これにより、現像スリーブ１３２の周方向において互いに隣り合う凹み１３９は、それらの端部間で回転軸方向の隙間が生じないように設けられる。よって、現像スリーブ１３２が回転したときに、凹み１３９で穂立ちした現像剤においては、回転軸方向における穂立ちの両端部側からの空気が漏れ難くなり、十分な吸い込み気流を発生させることができる。
【０１０４】
また、本実施形態では、装置本体１０２に対して現像装置１１３を着脱自在に構成した場合には、ケース１２５の内壁と現像スリーブ１３２の外周面との間の上記空隙において、現像装置１１３の着脱方向手前側から奥側に向けた気流を発生させてもよい。
【０１０５】
図２１は、現像装置１１３を長手方向から見た斜視図であり、現像スリーブ１３２の外周面に設けられた凹み１３９の個数密度の変化の一例を示す図である。図２１中の矢印は装置本体１０２に対する現像装置１１３の装着時の挿入方向を表している。また、図中二点鎖線で示した部分は、現像スリーブ１３２の外周面を拡大した拡大図を示している。この現像装置１１３は図示しないプロセスカートリッジ１０６に組み込まれた状態でプロセスカートリッジ１０６と一体で装置本体１０２から着脱するが、現像装置１１３のみを装置本体１０２から着脱することができる構成であってもよい。
【０１０６】
図２１に示すように、現像スリーブ外周面に設けられた凹み１３９の単位面積当たりの密度が、現像装置１１３の着脱方向手前側が小さく、奥側に向かって徐々に大きくなるようになっている。つまり、現像スリーブ１３２の周方向における凹み１３９の配設ピッチが、現像装置１１３の着脱方向手前側に比べ、奥側が小さくなっている。この現像スリーブ１３２では、現像装置１１３の着脱方向手前側に比べ、奥側の方が凹み１３９に担持された現像剤の穂立ちの密度が大きくなり、回転すると奥側でより強い吸い込み気流が発生する。すると現像装置１１３の着脱方向手前側から奥側に向けた吸い込み気流が発生する。これにより、現像装置１１３の着脱方向手前側の開口部近傍で帯電不足のトナーが遊離したとしても、吸い込み気流に吸い込まれて現像装置１１３の着脱方向奥側の内部に運ばれ、現像装置外部への飛散を防ぐことができる。従って、サービスマンやユーザが現像装置１１３の交換や確認を行うために、現像装置１１３の着脱方向手前側を持って引き出したときに、現像装置１１３の着脱方向手前側からトナーが飛散したり、現像装置１１３を持った手が汚れたりすることを防ぐことができる。
【０１０７】
また、本実施形態では、ケース１２５の内壁と現像スリーブ１３２の外周面との間の空隙において、現像装置１１３の着脱方向手前側から奥側に向けた気流を発生させるために、現像スリーブ表面の楕円状の凹みを、その凹みの長手方向が現像スリーブ１３２の回転軸方向に対して斜めに角度を有してもよい。
【０１０８】
図２２は、凹み１３９の長手方向が現像スリーブ１３２の回転軸方向に対して斜めに角度を有する現像スリーブ１３２の説明図であって、（ａ）は現像スリーブ１３２の斜視図、（ｂ）は外周面のＡ部拡大図である。図２２（ａ）、（ｂ）に示すように、楕円状の凹み１３９の長手方向が現像スリーブ１３２の回転軸方向に対して角度を有している。この現像スリーブ１３２が図中矢印Ｂ方向に回転すると、凹みで穂立ちした現像剤により、同図（ｂ）中矢印Ｃ方向に気流が発生する。また、現像剤が現像スリーブ１３２から離脱する剤離れ位置においては、現像剤が現像装置の着脱方向奥側方向（剤離れ部での矢印Ｃ方向）に向けて離脱する。これらにより、現像スリーブ１３２の回転に伴い、現像装置着脱方向奥側への吸い込み気流を発生させることができる。よって、現像装置１１３の着脱方向手前側の開口部近傍で帯電不足のトナーが遊離したとしても、上記吸い込み気流に吸い込まれて現像装置１１３の着脱方向奥側の内部に運ばれ、現像装置外部への飛散を防ぐことができる。特に、現像装置１１３の着脱方向手前側でのトナー飛散を抑えることができる。
【０１０９】
また、上記現像スリーブ１３２において、図２１で示したように、現像スリーブ外周面に設けられた凹み１３９の単位面積当たりの密度を、現像装置１１３の着脱方向手前側が小さく、奥側に向かって徐々に大きくなるようにしてもよい。これにより、現像スリーブ１３２の回転に伴い、現像装置着脱方向奥側へのより強い吸い込み気流を発生させて、着脱方向手前側でのトナー飛散をより確実に抑えることができる。
【０１１０】
以上、本実施形態によれば、非磁性部材からなる回転駆動可能なスリーブ状の中空体としての現像スリーブ１３２の内部に磁界発生手段としてのマグネットローラ１３３が配置されマグネットローラ１３３の磁力により現像スリーブ１３２の外周面上に磁性キャリアとトナーとを含む二成分現像剤を担持して搬送する現像剤担持体としての現像ローラ１１５と、現像ローラ１１５上に担持される二成分現像剤を収容する現像剤収容部としての収容槽１１７と、現像ローラ１１５に担持された二成分現像剤の層厚を規制する現像剤規制部材としてのドクタブレード１１６と、現像ローラ１１５と、収容槽１１７と、ドクタブレード１１６とを収容する筐体としてのケース１２５を備えている。収容槽１１７内からマグネットローラ１１３の磁力により現像ローラ１１５上に担持された二成分現像剤は、ドクタブレード１１６により規制された後に、ケース１２５に設けられた開口部から現像スリーブ１３２の外周面の一部を露出させて潜像担持体としての感光体１０８と対向する現像領域を通過させ、再び収容槽１１７内に戻される。マグネットローラ１１３は、上記現像領域を通過した後の二成分現像剤を現像ローラ１１５から離脱させる位置まで搬送する磁力を発生させるための搬送用磁極を有する磁界発生部材としてのＰ２極、Ｐ３極を有し、ケース１２５の開口部よりも現像スリーブ１３２の回転方向下流側であって、二成分現像剤を現像ローラ１１５から離脱させる位置までの間に、ケース１２５の内壁と現像スリーブ１３２の外周面との間に所定の空隙を有するように構成されている。また、現像スリーブ１３２は、その外周面に、凹部としての凹み１３９が互いに間隔をあけて分布するように複数設けられ、現像スリーブ１３２の周方向において互いに隣り合う凹み１３９の配設ピッチＰｃが、現像スリーブ１３２の外周面における上記Ｐ３極の長手方向と直交する方向の磁束密度半値幅に相当する部分の長さＷＧＰ３よりも短く設定されている。このように凹み１３９の周方向の配設ピッチＰｃを設定することにより、現像スリーブ１３２の外周面の磁束密度半値幅に相当する部分には、少なくとも２つの凹み１３９が存在し、これらの凹み１３９で担持された現像剤が穂立つ。これらの凹み１３９で担持された現像剤が穂立つことによって、現像スリーブ１３２の外周面及びケース１２５の内壁との間のケーシングギャップが仕切られ、現像スリーブ１３２の回転により、仕切られたケーシングギャップに存在する空気が、現像装置の内部にある収容槽１１７に搬送される。そして、空気が収容槽１１７に搬送されると上記ケーシングギャップで負圧が生じ、現像装置の開口部から外部の空気が流れ込んで吸い込み気流が発生する。従って、現像装置の開口部近傍で帯電不足のトナーが遊離したとしても、上記吸い込み気流に吸い込まれて現像装置内部に運ばれ、現像装置外部へ飛散することがない。
また、本実施形態においては、上記現像スリーブ１３２の周方向において互いに隣り合う凹み１３９は、現像スリーブ１３２の回転軸方向に互いにずらすように設けられ、現像スリーブ１３２の回転軸方向における凹み１３９のずれ量は、凹み１３９の回転軸方向の長さ以下である。これにより、現像スリーブ１３２の周方向において互いに隣り合う凹み１３９は、それらの端部間で回転軸方向の隙間が生じないように設けられ、現像スリーブ１３２が回転したときに回転軸方向における現像剤の穂立ちの両端部側からの空気が漏れ難くなり、十分な吸い込み気流を発生させることができる。
また、本実施形態においては、画像形成装置本体に対して現像スリーブ１３２の回転軸方向に着脱可能に構成し、現像スリーブ１３２の回転軸方向に対して現像装置自体の着脱方向手前側から奥側に向けた気流を発生するように構成した。現像装置の着脱方向手前側の開口部近傍で帯電不足のトナーが遊離したとしても、上記気流に吸い込まれて着脱方向奥側の内部に運ばれ、現像装置外部への飛散を防ぐことができる。従って、サービスマンやユーザが現像装置の交換や確認を行うために、現像装置の着脱方向手前側を持って引き出したときに、現像装置の着脱方向手前側からトナーが飛散したり、現像装置を持った手が汚れたりすることを防ぐことができる。
また、本実施形態においては、上記現像スリーブ１３２の周方向における凹み１３９の配設ピッチが、現像装置自体の着脱方向手前側に比べ、奥側が小さい。この現像スリーブ１３２では、現像装置の着脱方向手前側に比べ、奥側の方が凹み１３９に担持された現像剤の穂立ちの密度が大きくなり、回転すると奥側でより強い吸い込み気流が発生する。すると現像装置の着脱方向手前側から奥側に向けた吸い込み気流が発生する。
また、本実施形態においては、上記現像スリーブ１３２の外周面に設けられた上記凹み１３９は、長円状又は楕円状の形状をなし、凹み１３９の長手方向が現像スリーブ１３２の回転軸方向に対して斜めに角度を有する。そして、現像スリーブ１３２の回転軸方向に対して現像装置自体の着脱方向手前側から奥側に向けた気流を発生するように角度を設定した。現像スリーブ１３２が回転すると、凹み１３９で穂立ちした現像剤により、現像装置の着脱方向奥側に向けた気流が発生する。また、現像剤が現像スリーブから離脱する剤離れ位置において、現像剤が現像装置の着脱方向奥側方向に向けて離脱する。これらにより、現像スリーブ１３２の回転に伴い、現像装置着脱方向奥側への吸い込み気流を発生させることができる。
また、本実施形態においては、上記トナーとしては、少なくとも、窒素原子を含む官能基を有するポリエステルプレポリマー、ポリエステル、着色剤及び離型剤を有機溶媒中に分散させたトナー材料液を、水系媒体中で架橋及び伸張反応の少なくとも一方を行って得られるトナーが好適である。
【符号の説明】
【０１１１】
１０１ 画像形成装置
１０６Ｙ，１０６Ｍ，１０６Ｃ，１０６Ｋ プロセスカートリッジ
１０８ 感光体ドラム（感光体）
１０９ 帯電ローラ（帯電装置）
１１３ 現像装置
１１５ 現像ローラ
１３２ 現像スリーブ
１３３ マグネットローラ
１３９ 凹み
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１１２】
【特許文献１】特開２００９−８０４４７号公報
【特許請求の範囲】
【請求項１】
非磁性部材からなる回転駆動可能なスリーブ状の中空体の内部に磁界発生手段が配置され該磁界発生手段の磁力により該中空体の外周面上に磁性キャリアとトナーとを含む二成分現像剤を担持して搬送する現像剤担持体と、
該現像剤担持体上に担持される二成分現像剤を収容する現像剤収容部と、
該現像剤担持体に担持された二成分現像剤の層厚を規制する現像剤規制部材と、
該現像剤担持体と、該現像剤収容部と、該現像剤規制部材とを収容する筐体とを備え、
上記現像剤収容部内から上記磁界発生手段の磁力により上記現像剤担持体上に担持した二成分現像剤を、上記現像剤規制部材により規制した後に、上記筐体に設けられた開口部から上記中空体の外周面の一部を露出させて潜像担持体と対向する現像領域を通過させ、再び現像剤収容部内に戻す現像装置であって、
上記磁界発生手段は、上記現像領域を通過した後の二成分現像剤を上記現像剤担持体から離脱させる位置まで搬送する磁力を発生させるための搬送用磁極を有する磁界発生部材を有し、
上記筐体の開口部よりも上記中空体の回転方向下流側であって、上記二成分現像剤を上記現像剤担持体から離脱させる位置までの間に、該筐体の内壁と該中空体の外周面との間に所定の空隙を有するように構成し、
上記中空体は、その外周面に、複数の凹部を互いに間隔をあけて分布するように設けたものであり、
該中空体の周方向において互いに隣り合う該凹部の配設ピッチを、該中空体の外周面における上記磁界発生部材の長手方向と直交する方向の磁束密度半値幅に相当する部分の長さよりも短く設定したことを特徴とする現像装置。
【請求項２】
請求項１の現像装置において、
上記中空体の周方向において互いに隣り合う凹部は、該中空体の回転軸方向に互いにずらすように設けられ、
該中空体の回転軸方向における該凹部のずれ量は、該凹部の回転軸方向の長さ以下であることを特徴とする現像装置。
【請求項３】
請求項１又は２の現像装置において、
画像形成装置本体に対して上記中空体の回転軸方向に着脱可能に構成し、
上記中空体の回転軸方向に対して当該現像装置自体の着脱方向手前側から奥側に向けた気流を発生するように構成したことを特徴とする現像装置。
【請求項４】
請求項３の現像装置において、
上記中空体の周方向における上記凹部の配設ピッチが、当該現像装置自体の着脱方向手前側に比べ、奥側が小さいことを特徴とする現像装置。
【請求項５】
請求項３又４の現像装置において、
上記中空体の外周面に設けられた上記凹部は、長円状又は楕円状の形状をなし、該凹部の長手方向が該中空体の回転軸方向に対して斜めに角度を有し、該中空体の回転軸方向に対して当該現像装置自体の着脱方向手前側から奥側に向けた気流を発生するように該角度を設定したことを特徴とする現像装置。
【請求項６】
潜像担持体と、該潜像担持体と対向する現像領域に磁性キャリアおよびトナーからなる二成分現像剤を搬送して該潜像担持体上の潜像に該トナーを付着させて現像する現像装置とを一体的に支持し、該現像装置による現像によって得られるトナー像を潜像担持体上から最終的に記録材上へ転移させることで該記録材上に画像を形成する画像形成装置に対して着脱自在なプロセスカートリッジにおいて、
上記現像装置として、請求項１乃至５のいずれかの現像装置を用いることを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項７】
潜像担持体と、該潜像担持体と対向する現像領域に磁性キャリアおよびトナーからなる二成分現像剤を搬送して該潜像担持体上の潜像に該トナーを付着させて現像する現像装置とを一体的に支持し、該現像装置による現像によって得られるトナー像を潜像担持体上から最終的に記録材上へ転移させることで該記録材上に画像を形成する画像形成装置に対して着脱自在なプロセスカートリッジを備えた画像形成装置において、
上記プロセスカートリッジとして、請求項６のプロセスカートリッジを用いることを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
請求項７の画像形成装置において、
上記トナーは、少なくとも、窒素原子を含む官能基を有するポリエステルプレポリマー、ポリエステル、着色剤及び離型剤を有機溶媒中に分散させたトナー材料液を、水系媒体中で架橋及び伸張反応の少なくとも一方を行って得られるトナーであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１】
非磁性部材からなる回転駆動可能なスリーブ状の中空体の内部に磁界発生手段が配置され該磁界発生手段の磁力により該中空体の外周面上に磁性キャリアとトナーとを含む二成分現像剤を担持して搬送する現像剤担持体と、
該現像剤担持体上に担持される二成分現像剤を収容する現像剤収容部と、
該現像剤担持体に担持された二成分現像剤の層厚を規制する現像剤規制部材と、
該現像剤担持体と、該現像剤収容部と、該現像剤規制部材とを収容する筐体とを備え、
上記現像剤収容部内から上記磁界発生手段の磁力により上記現像剤担持体上に担持した二成分現像剤を、上記現像剤規制部材により規制した後に、上記筐体に設けられた開口部から上記中空体の外周面の一部を露出させて潜像担持体と対向する現像領域を通過させ、再び現像剤収容部内に戻す現像装置であって、
上記磁界発生手段は、上記現像領域を通過した後の二成分現像剤を上記現像剤担持体から離脱させる位置まで搬送する磁力を発生させるための搬送用磁極を有する磁界発生部材を有し、
上記筐体の開口部よりも上記中空体の回転方向下流側であって、上記二成分現像剤を上記現像剤担持体から離脱させる位置までの間に、該筐体の内壁と該中空体の外周面との間に所定の空隙を有するように構成し、
上記中空体は、その外周面に、複数の凹部を互いに間隔をあけて分布するように設けたものであり、
該中空体の周方向において互いに隣り合う該凹部の配設ピッチを、該中空体の外周面における上記磁界発生部材の長手方向と直交する方向の磁束密度半値幅に相当する部分の長さよりも短く設定したことを特徴とする現像装置。
【請求項２】
請求項１の現像装置において、
上記中空体の周方向において互いに隣り合う凹部は、該中空体の回転軸方向に互いにずらすように設けられ、
該中空体の回転軸方向における該凹部のずれ量は、該凹部の回転軸方向の長さ以下であることを特徴とする現像装置。
【請求項３】
請求項１又は２の現像装置において、
画像形成装置本体に対して上記中空体の回転軸方向に着脱可能に構成し、
上記中空体の回転軸方向に対して当該現像装置自体の着脱方向手前側から奥側に向けた気流を発生するように構成したことを特徴とする現像装置。
【請求項４】
請求項３の現像装置において、
上記中空体の周方向における上記凹部の配設ピッチが、当該現像装置自体の着脱方向手前側に比べ、奥側が小さいことを特徴とする現像装置。
【請求項５】
請求項３又４の現像装置において、
上記中空体の外周面に設けられた上記凹部は、長円状又は楕円状の形状をなし、該凹部の長手方向が該中空体の回転軸方向に対して斜めに角度を有し、該中空体の回転軸方向に対して当該現像装置自体の着脱方向手前側から奥側に向けた気流を発生するように該角度を設定したことを特徴とする現像装置。
【請求項６】
潜像担持体と、該潜像担持体と対向する現像領域に磁性キャリアおよびトナーからなる二成分現像剤を搬送して該潜像担持体上の潜像に該トナーを付着させて現像する現像装置とを一体的に支持し、該現像装置による現像によって得られるトナー像を潜像担持体上から最終的に記録材上へ転移させることで該記録材上に画像を形成する画像形成装置に対して着脱自在なプロセスカートリッジにおいて、
上記現像装置として、請求項１乃至５のいずれかの現像装置を用いることを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項７】
潜像担持体と、該潜像担持体と対向する現像領域に磁性キャリアおよびトナーからなる二成分現像剤を搬送して該潜像担持体上の潜像に該トナーを付着させて現像する現像装置とを一体的に支持し、該現像装置による現像によって得られるトナー像を潜像担持体上から最終的に記録材上へ転移させることで該記録材上に画像を形成する画像形成装置に対して着脱自在なプロセスカートリッジを備えた画像形成装置において、
上記プロセスカートリッジとして、請求項６のプロセスカートリッジを用いることを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
請求項７の画像形成装置において、
上記トナーは、少なくとも、窒素原子を含む官能基を有するポリエステルプレポリマー、ポリエステル、着色剤及び離型剤を有機溶媒中に分散させたトナー材料液を、水系媒体中で架橋及び伸張反応の少なくとも一方を行って得られるトナーであることを特徴とする画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【公開番号】特開２０１１−１７４９６０（Ｐ２０１１−１７４９６０Ａ）
【公開日】平成２３年９月８日（２０１１．９．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−３６８０９（Ｐ２０１０−３６８０９）
【出願日】平成２２年２月２３日（２０１０．２．２３）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年９月８日（２０１１．９．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年２月２３日（２０１０．２．２３）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
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